java fail-fast和fail-safe

 

 

快速失败（fail—fast）

          在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（如增加、删除等），则会抛出Concurrent Modification Exception。

 

    public static void main(String[] args) {// 集合list中存有4个变量
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(0);
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        try {
            Iterator<Integer> itr = list.iterator();
            // 迭代遍历时，向list中添加元素
            for (int i=0; i<4; i++) {
                System.out.println(itr.next());
                list.add(i+4, i+4);
            }
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }

输出结果为：

0
java.util.ConcurrentModificationException

 

          原理：集合中定义变量modCount来记录集合的变化，如每次添加或删除元素，modCount加1 。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 expectedmodCount变量，初始值为modCount。集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。

      注意：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。

                 修改集合中已存在的元素并不会触发异常，如在遍历list时，执行list.set(0, 3)；

 

      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）。

 

 

 

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。

    public static void main(String[] args) {
        // 集合list中存有4个变量
        List<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        list.add(0);
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        try {
            Iterator<Integer> itr = list.iterator();
            // 迭代遍历时，向list中添加元素
            for (int i=0; i<4; i++) {
                System.out.println(itr.next());
                list.add(i+4, i+4);
            }
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }

输出结果：0 1 2 3

迭代遍历时，向list中添加元素，并不会抛出异常。且遍历的结果为list初始的所有元素。

 

 

 

      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Concurrent Modification Exception。

      缺点：基于拷贝内容的优点是避免了Concurrent Modification Exception，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。

 

 

 

 fail-fast和 fail-safe 的区别

 

	Fail Fast Iterator	Fail Safe Iterator
Throw ConcurrentModification Exception	Yes	No
Clone object	No	Yes
Memory Overhead（内存开销）	No	Yes
Examples	HashMap,Vector,ArrayList,HashSet	CopyOnWriteArrayList, ConcurrentHashMap