深入理解Java中的fail-fast机制

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我是靠谱客的博主义气大山，最近开发中收集的这篇文章主要介绍深入理解Java中的fail-fast机制，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1、fail-fast简介：

所谓的fail-fast：快速失败。其实是Java中一种集合的检测错误的机制。当某个线程在对collection进行迭代时，不允许其他线程对该collection进行结构上的修改。

假设现在有两个线程，线程1和线程2，线程1通过Iterator在遍历集合A中的元素，在某个时候线程2修改了集合A的结构（是结构上面的修改，而不是简单的修改集合元素的内容），那么这个时候就会抛出ConcurrentModificationException，从而产生fail-fast

迭代器的快速失败行为无法得到保证，它不能保证一定会出现该错误，因此，ConcurrentModificationException应该仅用于检测bug

Java.util包下的所有集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下的集合类从来都是安全失败的。

快速失败的迭代器抛出ConcurrentModificationException，而安全失败的迭代器从不抛出这个异常。

2、fail-fast事件产生的条件：当多个线程对collection进行操作时，若其中一个线程通过iterator去遍历集合时，该集合的内容被其他线程所改变，则会抛出该异常。

fail-fast解决办法：通过util.concurrent集合包下的响应类去处理，则不会产生fail-fast事件。比如ArrayList会产生fail-fast事件，对应的CopyOnWriteArrayList则不会产生该事件。

3、产生fail-fast事件的原理：

产生fail-fast事件是通过抛出ConcurrentModificationException异常来触发的。那么它是怎么抛出该异常的呢？ArrayList的父类是AabstrictList。在它的源码里面：有一个属性用来记录List修改的次数：即每修改一次（添加/删除操作）,将modCount+1

protected transient int modCount = 0;

//返回List对应的迭代器，实际上是返回itr对象。

public Iterator<E> iterator(){

    return new Itr();

}


//Itr是Iterator的实现类

private class Itr implements Iterator<E>{

    int cursor = 0;

    int lastRet = 1;

}

每次新建Itr对象时，都会保存新建该对象时对应的modCount，在以后每次遍历List中元素的时候，都会比较expectedModCount和modCount进行比较。若二者不相等，则抛出ConcurrentModificationExceptiony异常，从而产生fail-fast事件。

在调用next() 和 remove()方法时，都先去调用checkForComodification（）方法，去比较expectedModCount和modCount

无论是add() remove() clear()，只要涉及到修改集合中的元素个数时，都会改变modCount的值。

和AarrayList不同的是：

·CopyOnWriteArrayList没有继承AbstractList，它仅仅是实现了list接口。

·ArrayList的Iterator函数返回的iterator是在AbstractList中实现的，而CopyOnWriteArrayList是自己实现Iterator

·ArrayList中的Iterator实现类中调用的next()，会调用checkForComodification()方法去比较expcetedModCount和modCount是否相等，但是CopyOnWritrArrayList的Itertor实现类中，没有所谓的checkForComodification()，更不会抛出ConcurrentModificationException异常。