java传统集合的一些弊病以及解决办法

 

 

 

一、HashSet和HashMap有和联系？我们可以看看源码：

在HashSet的源码里，我们可以看到如下一些代码：

…… public HashSet(){ map = new HashMap<E, Object>(); } …… public Iterator<E> iterator(){ return map.keySet().iterator(); } ……

看到这里，便可知道：HashSet其实质也就是一个Map，只不过没有使用到其中的value值而已

 

二、传统集合的弊病

1、  容易导致死循环

2、  容易报异常，导致程序中断

看如下三段代码以及输出情况：

(1)、

public class CollectionModifyExceptionTest { public static void main(String[] args) { Collection users = new ArrayList(); users.add(new User("张三",28)); users.add(new User("李四",25)); users.add(new User("王五",31)); Iterator iterUsers = users.iterator(); while(iterUsers.hasNext()){ User user = (User)iterUsers.next(); if("张三".equals(user.getName())){ users.remove(user); }else{ System.out.println(user); } } } }

 

输出：

 

(2)、

public class CollectionModifyExceptionTest { public static void main(String[] args) { Collection users = new ArrayList(); users.add(new User("张三",28)); users.add(new User("李四",25)); users.add(new User("王五",31)); Iterator iterUsers = users.iterator(); while(iterUsers.hasNext()){ User user = (User)iterUsers.next(); if("李四".equals(user.getName())){ users.remove(user); }else{ System.out.println(user); } } } }

 

输出：

 

(3)、

public class CollectionModifyExceptionTest { public static void main(String[] args) { Collection users = new ArrayList(); users.add(new User("张三",28)); users.add(new User("李四",25)); users.add(new User("王五",31)); Iterator iterUsers = users.iterator(); while(iterUsers.hasNext()){ User user = (User)iterUsers.next(); if("王五".equals(user.getName())){ users.remove(user); }else{ System.out.println(user); } } } }

 

打印：

 

观察上面三种情况，第一和第三都抛出异常，程序中断；第二程序没有抛出异常，却没有我们理想的运行结果。下面，我来仔细分析一下这三种情况的运行现象：

 

第一种：当我们删除张三的时候可以看到报异常的是：

User user = (User)iterUsers.next();

这里报错，进入源码一看：

private void checkForComodification() { if (l.modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); }

 

报错的是这里，这里表示的模块的计数与预期的计数不相等的时候，就会抛出这个异常，那这两个计数是怎么回事呢？接着看AbstractList.java源码：

private class Itr implements Iterator<E> { …… int expectedModCount = modCount; …… }

 

可以发现预期的计数是内部类迭代器的一个成员变量，而模块的计数是外部类AbstractList.java的一个成员变量，接下来我们看看modCount是怎么赋值的。

…… protected transient int modCount = 0; …… public void add(int index, E element) { …… modCount++; } public E remove(int index) { …… modCount++; return result; } protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) { …… modCount++; } ……

 

modCount模块计数相当于一个版本号，只要一有与数据相关的操作，不论是增加还是删除，都会自增1。例如，我在程序中增加n条数据，又删除两条数据，则modCount为(n+2)。于是我们的第一种情况可以如下图所示：

第二种：当我们删除李四的时候为什么没报异常呢？

当我们循环到李四的时候，可以看到AbstractList源码的next()上面有一个hashNext方法：

public boolean hasNext() { return cursor != size(); }

 

其中size一开始等于3，cursor有三条数据，为0、1、2；当我们取到李四的时候，cursor=1，这个时候把李四删掉，于是size便为2，然后返回，这个时候cursor有自增1，便为2，又进入while进行循环，判断发现返回false，于是程序便由此完成了，于是只打印张三

 

第三种情况：

当我们循环到王五的时候，cursor=2；这个时候删掉王五，于是size便为2，然后返回，这个时候cursor有自增1，便为3，又进入while进行循环，判断发现返回true（形成了1中的死循环），于是又执行到while内部，于是执行next方法，比较版本，发现异常，于是报错，程序终止。

 

通过以上三种情况可以得知：在传统线程迭代的时候，不要对数据进行操作，否则会发生错误；在next()方法中，内部会对集合做一个版本的比较，然后来决定是否报出异常。

 

三、解决以上弊病的方法

通过二中可以知道传统集合的一些弊病，那么下面用两种方法来解决这个问题：

1、  传统的方法

造成上面的错误的原因，其根本就是我们在读数据的时候同时又对他进行了写的操作，并且没有做同步处理，于是出现了数据的混乱，于是加上同步处理，便能解决这个问题。使用Collections.synchorinizedMap(Map<K,V) m){}方法，便可以返回一个同步的集合，其中SynchorinizedMap内部实现的方法也非常的简单，实现Map接口，然后将Map中的所有的方法都放在一个同步块里面，使用相同的对象锁即可。

2、  使用同步集合

查看java.util.concurrent包下可以查看到一些常见的同步集合

l         ConcurrentHashMap

l         CopyOnWriteArrayList

l         CopyOnWriteArraySet

后面两个类在写的时候将会有一份拷贝，防止出错。

于是我们只需要将前面的代码稍微修改：

Collection users = new CopyOnWriteArrayList();