Какие инструменты использовать для решения гонки данных при добавлении элементов в лист из разных потоков

Что проверяют

Понимаете ли вы, почему ArrayList ломается при записи из нескольких потоков, и умеете ли выбрать средство под сценарий, а не одно на все случаи. Для Android следом почти всегда спрашивают, как решить ту же задачу в корутинах и чем Mutex отличается от synchronized.

Как отвечать

Сначала симптом: ArrayList и котлиновский mutableListOf() не потокобезопасны. Одновременные add теряют элементы, оставляют null или падают с ArrayIndexOutOfBoundsException. Дальше варианты:

• synchronized или ReentrantLock: общий замок на все операции со списком. Просто и надёжно, ReentrantLock добавляет tryLock с таймаутом;
• Collections.synchronizedList: синхронизирует отдельные вызовы, но обход и составные операции вроде «проверить и добавить» всё равно оборачивают в synchronized(list);
• CopyOnWriteArrayList: копирует массив при каждой записи. Хорош для редких изменений и частого чтения, например для списка слушателей, и плох для частых add;
• очереди: для схемы производитель и потребитель лучше подходят ConcurrentLinkedQueue или LinkedBlockingQueue;
• корутины: Mutex с withLock приостанавливает корутину, а не блокирует поток. Другой путь: ограничить доступ одним потоком через limitedParallelism(1) или отправлять элементы в Channel с единственным потребителем;
• неизменяемое состояние: MutableStateFlow с update { it + item } атомарно заменяет список новым, и UI получает его без дополнительной синхронизации.

Выбор объясняйте через нагрузку: сколько записей, сколько чтений, нужна ли атомарность нескольких шагов.

Где спотыкаются

Считают, что @Volatile решает проблему. Он даёт видимость ссылки, но не делает add атомарной.

Ставят synchronized вокруг приостанавливающего кода в корутине. Компилятор не даст вызвать suspend-функцию в критической секции, а блокировка потока на Dispatchers.Default отнимает его у других корутин.

Предлагают ConcurrentHashMap как замену списку или CopyOnWriteArrayList для списка, куда постоянно пишут. Первое меняет структуру данных, второе копирует весь массив на каждое добавление.