fail-fast 机制 思考
HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器,而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。
Iterator支持fail-fast机制,而Enumeration不支持。
Enumeration 是JDK 1.0添加的接口。使用到它的函数包括Vector、Hashtable等类,这些类都是JDK 1.0中加入的,Enumeration存在的目的就是为它们提供遍历接口。Enumeration本身并没有支持同步,而在Vector、Hashtable实现Enumeration时,添加了同步。
而Iterator 是JDK 1.2才添加的接口,它也是为了HashMap、ArrayList等集合提供遍历接口。Iterator是支持fail-fast机制的:当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生fail-fast事件。
-------由此想到的:
先了解一些词语
volatile:volatile的本意是“易变的”。volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取。对于volatile类型的变量,系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取,而不会利用cache当中的原有数值,以适应它的未知何时会发生的变化。
fail-fast 机制是java集合(Collection)中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生fail-fast事件。
例如:当某一个线程A通过iterator去遍历某集合的过程中,若该集合的内容被其他线程所改变了;那么线程A访问集合时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。
fail-fast解决办法
fail-fast机制,是一种错误检测机制。它只能被用来检测错误,因为JDK并不保证fail-fast机制一定会发生。若在多线程环境下使用fail-fast机制的集合,建议使用“java.util.concurrent包下的类”去取代“java.util包下的类”。
fail-fast原理
产生fail-fast事件,是通过抛出ConcurrentModificationException异常来触发的。
那么,ArrayList是如何抛出ConcurrentModificationException异常的呢?
我们知道,ConcurrentModificationException是在操作Iterator时抛出的异常。我们先看看Iterator的源码。ArrayList的Iterator是在父类AbstractList.java中实现的。代码如下:
在调用 next() 和 remove()时,都会执行 checkForComodification()。若 “modCount 不等于 expectedModCount”,则抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。
至此,我们就完全了解了fail-fast是如何产生的!
即,当多个线程对同一个集合进行操作的时候,某线程访问集合的过程中,该集合的内容被其他线程所改变(即其它线程通过add、remove、clear等方法,改变了modCount的值);这时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。
上面,说明了“解决fail-fast机制的办法”,也知道了“fail-fast产生的根本原因”。接下来,聊聊并发-Java中的Copy-On-Write容器
Copy-On-Write简称COW,是一种用于程序设计中的优化策略。其基本思路是,从一开始大家都在共享同一个内容,当某个人想要修改这个内容的时候,才会真正把内容Copy出去形成一个新的内容然后再改,这是一种延时懒惰策略。从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。CopyOnWrite容器非常有用,可以在非常多的并发场景中使用到。
什么是CopyOnWrite容器
CopyOnWrite容器即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候,不直接往当前容器添加,而是先将当前容器进行Copy,复制出一个新的容器,然后新的容器里添加元素,添加完元素之后,再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读,而不需要加锁,因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想,读和写不同的容器。
CopyOnWriteArrayList的实现原理
在使用CopyOnWriteArrayList之前,我们先阅读其源码了解下它是如何实现的。以下代码是向ArrayList里添加元素,可以发现在添加的时候是需要加锁的,否则多线程写的时候会Copy出N个副本出来。读的时候不需要加锁,如果读的时候有多个线程正在向ArrayList添加数据,读还是会读到旧的数据,因为写的时候不会锁住旧的ArrayList。CopyOnWrite并发容器用于读多写少的并发场景。
1. 减少扩容开销。根据实际需要,初始化CopyOnWriteMap的大小,避免写时CopyOnWriteMap扩容的开销。
2. 使用批量添加。因为每次添加,容器每次都会进行复制,所以减少添加次数,可以减少容器的复制次数。
CopyOnWrite的缺点
CopyOnWrite容器有很多优点,但是同时也存在两个问题,即内存占用问题和数据一致性问题。所以在开发的时候需要注意一下。
内存占用问题。因为CopyOnWrite的写时复制机制,所以在进行写操作的时候,内存里会同时驻扎两个对象的内存,旧的对象和新写入的对象(注意:在复制的时候只是复制容器里的引用,只是在写的时候会创建新对象添加到新容器里,而旧容器的对象还在使用,所以有两份对象内存)。如果这些对象占用的内存比较大,比如说200M左右,那么再写入100M数据进去,内存就会占用300M,那么这个时候很有可能造成频繁的Yong GC和Full GC。之前我们系统中使用了一个服务由于每晚使用CopyOnWrite机制更新大对象,造成了每晚15秒的Full GC,应用响应时间也随之变长。频繁的GC是因为修改CopyOnWriteArrayList里大量的元素造成的。两份对象内存是指修改前和修改后两个元素内存。
针对内存占用问题,可以通过压缩容器中的元素的方法来减少大对象的内存消耗,比如,如果元素全是10进制的数字,可以考虑把它压缩成36进制或64进制。或者不使用CopyOnWrite容器,而使用其他的并发容器,如ConcurrentHashMap。
数据一致性问题。CopyOnWrite容器只能保证数据的最终一致性,不能保证数据的实时一致性。所以如果你希望写入的的数据,马上能读到,请不要使用CopyOnWrite容器。
fail-fast 机制 思考的更多相关文章
- fail fast和fail safe策略
优先考虑出现异常的场景,当程序出现异常的时候,直接抛出异常,随后程序终止 import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; impor ...
- 快速失败(fail—fast)和 安全失败(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结构进行了修改(增加.删除),则会抛出Concurrent Modification Exception. 原理 ...
- Fail Fast and Fail Safe Iterators in Java
https://www.geeksforgeeks.org/fail-fast-fail-safe-iterators-java/ Fail Fast and Fail Safe Iterators ...
- 【问题】Could not locate PropertySource and the fail fast property is set, failing
这是我遇到的问题 Could not locate PropertySource and the fail fast property is set, failing springcloud的其他服务 ...
- Java集合框架中的快速失败(fail—fast)机制
fail-fast机制,即快速失败机制,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(增加.删除),则会抛出Concurre ...
- Non-local Neural Networks 原理详解及自注意力机制思考
Paper:https://arxiv.org/abs/1711.07971v1 Author:Xiaolong Wang, Ross Girshick, Abhinav Gupta, Kaiming ...
- scrapy基础知识之 parse()方法的工作机制思考:
1.因为使用的yield,而不是return.parse函数将会被当做一个生成器使用.scrapy会逐一获取parse方法中生成的结果,并判断该结果是一个什么样的类型: 2.如果是request则加入 ...
- Java中HashMap扩容机制思考
1. HashMap在什么条件下扩容 判断HashMap的数组Size大小如果超过loadFactor*capacity,就要扩容. 相关的类属性: capacity:当前数组容量,始终保持 2^n, ...
- cpp异常机制思考
https://www.cnblogs.com/qq329914874/p/6734701.html
随机推荐
- 允许跨域资源共享(CORS)携带 Cookie (转载)
如何让CORS携带Cookie CORS 是一个 W3C 标准,全称是“跨域资源共享”(Cross-origin resource sharing).默认浏览器为了安全,遵循“同源策略”,不允许 Aj ...
- 协议类接口 - NAND
一.引脚的含义 先看下nand flash是怎么接的,如下所示便为某一款nand存储芯片的引脚图.发现其连地址信号都没有.那么是如何访问地址数据的呢? 查阅该nand flash的数据手册可得其各个引 ...
- zookeeper学习记录第二篇-----安装、配置、启动
搭建zk集群,起码保证3台虚拟机的配置,本人使用的虚拟机环境为wm14+centos7+jdk1.8 下载地址 zk的tar包下载地址:http://mirror.bit.edu.cn/apache/ ...
- java String详解
创建字符串: 1. String(char a[]) char a[] = {'g','o','o','d'}; String str = new String(a); 2. String(char ...
- koa2学习笔记03 - 给koa2配置session ——koa2结构分层、配置数据库、接口
前言 这一章写的很没有底气,因为我完全不懂一个正经的后台应用是怎么结构分层的, 所有只能按照我自己的理解去写,即使这样也仅仅只分离出了controller层, 至于所谓的service层,dao层,完 ...
- 利用Git Bash 远程访问服务器
首先 先在自己的当前主机打开git bash ssh-keygen 生成密钥对 (默认就好,我自己是一直摁着回车的) cat ~/.ssh/id_rsa.pub 查看生成好的公钥,并复制好 打开你远端 ...
- ps加强总结
快捷键 1.ctrl+alt+z返回 2.ctrl+z撤销 3.ctrl+s保存 4.ctrl+shift+s另存为 5.shift是有序的选择 ctrl键是无序的选择 6.ctrl+g打组 ...
- PL/SQL报错:ORA-28000:the account is locked
第一种方法(图形操作):第一步:使用PL/SQL,登录名为system,选择类型的时候把Normal修改为SYSDBA:第二步:选择users下的system,右击点击“编辑”: 第三步:修改密码,把 ...
- 【原创】CRM 2015/2016,SSRS 生成PDF文件,幷以附件的形式发送邮件
主要步骤如下: 生成一条邮件记录 生成一条ActivityParty记录 生成PDF文件,并以Base64添加到ActivityMimeAttachment 中去 打开发送邮件窗口,以便编辑及发送邮件 ...
- 《Nginx高性能Web服务器》系列分享专栏
<Nginx高性能Web服务器>系列分享专栏 [作者:Poechant] Nginx是目前最流行的基于BSD-like协议.轻量级.高性能的HTTP服务器.反向代理服务器和电子邮件(SMT ...