資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：與在迭代器中的設(shè)計在中，最典型的與就是關(guān)于迭代器的設(shè)計。缺點是，迭代器不能正確及時的反應(yīng)集合中的內(nèi)容，而且一定程度上也增加了內(nèi)存的消耗。
fail-fast與fail-safe簡介
如果一個系統(tǒng)，當(dāng)有異常或者錯誤發(fā)生時就立即中斷執(zhí)行，這種設(shè)計稱之為fail-fast。相反如果我們的系統(tǒng)可以在某種異?；蛘咤e誤發(fā)生時繼續(xù)執(zhí)行，不會被中斷，這種設(shè)計稱之為fail-safe。
fail-fast與fail-safe在Java迭代器中的設(shè)計在Java中，最典型的fail-fast與fail-safe就是關(guān)于迭代器的設(shè)計。通常情況下，那些線程不安全的集合類產(chǎn)生的迭代器都是fail-fast的，而線程安全的集合類產(chǎn)生的迭代器是fail-safe的。fail-fast的迭代器會在迭代過程中，如果你修改了集合類里的內(nèi)容，則會拋出ConcurrentModificationException異常。fail-safe的迭代器則可以在迭代過程中任意修改集合類的內(nèi)容，不會有異常拋出。
Java的fail-fast迭代器前面說過，線程安全的集合類產(chǎn)生的迭代器是基于fail-fast設(shè)計的，例如ArrayList。這種迭代器迭代過程中是直接訪問原數(shù)據(jù)信息的，所以當(dāng)原集合內(nèi)容修改了后，迭代器不能保證正確的迭代過程。代碼示例如下：
public static void failFast() {
List list = new ArrayList<>();
list.add("item-1");
list.add("item-2");
list.add("item-3");
list.add("item-4");
Iterator it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
String item = it.next();
System.out.println(item);
list.add("itme-5"); // 下次迭代時會拋出ConcurrentModificationException異常
}
}
通過分析ArrayList源碼可以看出，當(dāng)對ArrayList做添加或者刪除元素的操作時，都會修改modCount這個變量，而ArrayList的迭代器每次迭代的時候，又都回去檢查當(dāng)前modCount和迭代器產(chǎn)生時的expectedModCount變量是否相等，如果不等就會拋出ConcurrentModificationException異常。
protected transient int modCount = 0;
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
// 上面那個方法調(diào)用后會修改modCount
....
}
// ArrayList的迭代器
private class Itr implements Iterator {
public E next() {
checkForComodification();
...
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
...
}
Java的fail-safe迭代器
對于那些線程安全的集合類，在調(diào)用iterator方法產(chǎn)生迭代器的時候，會將當(dāng)前集合的素有元素都做一個快照，即復(fù)制一份副本。每次迭代的時候都是訪問這個快照內(nèi)的元素，而不是原集合的元素。代碼示例如下：
public static void failSafe() {
List list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("item-1");
list.add("item-2");
list.add("item-3");
list.add("item-4");
Iterator it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
String item = it.next();
System.out.println(item);
list.add("itme-5");
}
System.out.println(list.size()); // 會打印出來8，迭代四次，四個新元素插入到了集合中。
}
這種設(shè)計的好處是保證了在多線程操縱同一個集合的時候，不會因為某個線程修改了集合，而影響其他正在迭代訪問集合的線程。缺點是，迭代器不能正確及時的反應(yīng)集合中的內(nèi)容，而且一定程度上也增加了內(nèi)存的消耗。
迭代器小提示如果用Java的for loop來訪問集合，原理上還是用迭代器的方式，所以下面的代碼同樣會拋出ConcurrentModificationException異常。
Listlist = new ArrayList<>(); list.add("item-1"); list.add("item-2"); list.add("item-3"); list.add("item-4"); for (String item : list) { System.err.println(item); list.add("itme-5"); }
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