---

Junior Level

Захисна копія (Defensive Copy) — це створення копії даних, щоб захистити внутрішній об’єкт від змін ззовні.

Як ксерокопія документа: ви віддаєте копію, і якщо хтось на ній пише, ваш оригінал не страждає.

Простий приклад

public class MyClass {
    private Date date;

    public MyClass(Date date) {
        // ПОГАНО: this.date = date; // зовнішня змінна може змінитися
        // ДОБРЕ:
        this.date = new Date(date.getTime()); // створили копію
    }

    public Date getDate() {
        return new Date(date.getTime()); // повертаємо копію
    }
}

Навіщо це потрібно

Без копії код, що викликає, може змінити ваші внутрішні дані через посилання:

Date d = new Date();
MyClass obj = new MyClass(d);
d.setYear(2000); // Змінили внутрішній об'єкт MyClass!

---

Коли НЕ робити defensive copy

1. Незмінні типи (String, Integer, LocalDate) — копіювати безглуздо
2. Повністю контрольований internal API — caller guaranteed не мутувати
3. Performance-critical код — копіювання кожного виклику створює unacceptable overhead

---

Middle Level

Дві точки захисту

1. В конструкторі (вхід даних)

public class MyObject {
    private final Date startDate;
    private final List<String> items;

    public MyObject(Date date, List<String> items) {
        this.startDate = new Date(date.getTime());
        this.items = new ArrayList<>(items);
    }
}

2. В гетері (вихід даних)

public Date getStartDate() {
    return new Date(startDate.getTime());
}

public List<String> getItems() {
    return Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(items));
}

Shallow vs Deep Copy

• Shallow Copy — копіюється контейнер, але елементи залишаються тими самими

  List<String> copy = new ArrayList<>(original);
  

• Deep Copy — рекурсивно копіюються усі вкладені об’єкти

  List<User> copy = original.stream()
      .map(u -> new User(u.getName(), u.getAge()))
      .toList();
  

Сучасний підхід (Java 10+)

this.items = List.copyOf(items); // незмінна копія

---

Senior Level

TOCTOU та порядок операцій

Копіюйте перед валідацією:

public SecureClass(List<String> roles) {
    List<String> copy = new ArrayList<>(roles); // 1. Копія
    if (copy.contains("admin")) {               // 2. Перевірка
        // ...
    }
    this.roles = List.copyOf(copy);             // 3. Збереження
}

Інакше можливий TOCTOU-attack: дані зміняться між перевіркою та використанням.

Wrapper vs Copy

Collections.unmodifiableList(original) — це обгортка, не копія. Якщо original зміниться, обгортка теж зміниться. Використовуйте лише для повернення з гетера, але не в конструкторі.

Продуктивність

Захисне копіювання — операція $O(n)$. У високонавантажених системах:

• Уникайте копіювання в гарячих циклах
• Використовуйте персистентні структури (Vavr) для структурного розділення
• Кешувати копії можна лише якщо дані дійсно статичні; інакше ризикуєте повернути застарілі дані.

Резюме для Senior

• Defensive copy — створення “знімка” змінних даних
• Обов’язкова умова для незмінності за наявності полів-об’єктів
• Завжди робіть копію перед валідацією
• Collections.unmodifiableList() — обгортка, а не копія; використовуйте List.copyOf() для справжнього захисту

---

🎯 Шпаргалка для інтерв’ю

Обов’язково знати:

• Defensive Copy — створення копії даних для захисту від змін ззовні
• Дві точки захисту: конструктор (вхід) та гетер (вихід)
• Shallow Copy — копіюється контейнер, Deep Copy — рекурсивно усі вкладені об’єкти
• TOCTOU: копіюйте ПЕРЕД валідацією, інакше дані зміняться між перевіркою та використанням
• Wrapper vs Copy: unmodifiableList — обгортка (O(1)), List.copyOf — копія (O(n))
• Коли НЕ робити: незмінні типи, internal API, performance-critical код

Часті уточнюючі запитання:

• Що дешевше — обгортка чи копія? — Обгортка O(1), копія O(n); але обгортка не захищає від змін оригіналу
• Коли shallow copy достатньо? — Коли колекція містить незмінні об’єкти (String, Integer)
• Що таке TOCTOU-атака? — Дані змінюються між перевіркою та копіюванням
• List.copyOf vs new ArrayList? — List.copyOf повертає незмінний список; new ArrayList — змінний

Червоні прапорці (НЕ говорити):

• «UnmodifiableList — це копія» — це обгортка, зміни оригіналу видимі
• «Defensive copy завжди потрібен» — для незмінних типів безглуздий
• «clone() — надійний спосіб» — clone() вважається broken (Effective Java Item 13)
• «Копіювання після валідації — правильно» — потрібно КОПІЮВАТИ ПЕРЕД валідацією

Пов’язані теми:

• [[8. Чи достатньо зробити всі поля final для незмінності]]
• [[9. Що робити, якщо поле класу посилається на змінний об’єкт]]
• [[11. Коли потрібно робити захисну копію]]
• [[12. Як захистити колекцію від змін]]
• [[14. В чому різниця між shallow copy та deep copy]]