快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)

快速失败(fail—fast)

在用迭代器遍历一个集合对象时,如果遍历过程中集合的内容被其他线程所改变了,导致集合中元素个数变化(例如: addremoveclear 方法),则会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

原理

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容,并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果元素数量发生变化,就会改变 modCount 的值。

每当迭代器使用 hashNext() / next() 遍历下一个元素之前,都会检测 modCountexpectedModCount 值是否相等(如 ArraryList 的 checkForComodification() 方法),相等则继续;否则抛出异常 ConcurrentModificationException,并终止遍历。

场景

java.util 包下的集合类都是快速失败的,不能在多线程下发生并发修改(迭代过程中被修改)。

另外,这里异常的抛出条件是检测到 modCount != expectedmodCount 这个条件。如果集合发生变化时修改 modCount 值刚好又设置为了 expectedmodCount 值,则异常不会抛出。因此,不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程,这个异常只建议用于检测并发修改的 Bug。

安全失败(fail—safe)

采用安全失败机制的集合容器,在遍历时不是直接在集合内容上访问的,而是先复制原有集合内容,在拷贝的集合上进行遍历。

原理

由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历,所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到,所以不会触发ConcurrentModificationException

缺点: 基于拷贝内容的优点是避免了 ConcurrentModificationException,但同样地,迭代器并不能访问到修改后的内容,即:迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝,在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。

场景

java.util.concurrent 包下的容器都是安全失败,可以在多线程下并发使用,并发修改。

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