modCount:Java集合实现快速失败机制的计数器

快速失败机制，是Java集合框架中的一种错误检测机制。多线程下遍历一个非线程安全的集合对象时，如果一个线程在遍历过程中，另一个线程对集合对象的内容进行了修改（增加、删除），则会抛出ConcurrentModificationException。快速失败机制并不保证在非同步下的修改一定会抛出异常，这种机制一般仅用于检测bug。
以ArrayList中的forEach方法为例，看看modCount的作用:
modCount定义于ArrayList的父类AbstractList中

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
...
protected transient int modCount = 0;
}

以遍历list为例，modCount是如何实现非线程安全集合的快速失败了？请看forEach的实现

public void forEach(Consumer<? super E> action) {
// 非空校验
Objects.requireNonNull(action);
// 将集合的当前的modCount赋给期待值
final int expectedModCount = modCount;
@SuppressWarnings("unchecked")
final E[] elementData = (E[]) this.elementData;
final int size = this.size;
// 开始遍历，并每次校验当前modCount是否等于初始遍历前的预期值
for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
action.accept(elementData[i]);
}
if (modCount != expectedModCount) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}

那么modCount什么时候会改变了？

其实任何试图修改list的地方，它都会改变。如add方法，又如remove方法等

public boolean add(E e) {
// 这个方法会让modCount自增
ensureCapacityInternal(size + 1);
// Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}

因此：

• 集合内部维护一个变量modCount，用来记录集合被修改的次数，诸如add，remove等方法都会使该字段递增；
• forEach或者迭代器内部也会维护着当前集合的修改次数的字段，它的初始值为集合的modCount值；
• 当每一次迭代时，迭代器会比较迭代器维护的expectedModCount和modCount的值是否相等，如果不相等就抛ConcurrentModifiedException异常；
• 如果用迭代器调用remove方法，那么集合和迭代器维护的修改次数都会递增，以保持两个状态的一致；(所以遍历的同时向删除元素，更应该使用迭代器)
• modCount只是一个普通的int变量，多线程时它的修改（modCount++）并不是原子性，并不能绝对的保证安全性

最后

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