在前几个回合中,我们已经详细了解过了 Java 集合中的List、Set 和 Map,对这部分内容感兴趣的朋友可以关注我的公众号「Java面典」了解。今天我们将为各位介绍集合的失败机制——fail-fast与fail-safe。

fail-fast(快速失败)

现象

在用迭代器遍历集合对象的时候,如果此时对集合对象进行了增加、删除、修改操作的时候,会抛出Concurrent Modification Exception。

原理

  • modCount :表示集合的修改次数,包括了调用集合本身修改方法(如 add、remove)进行的修改和调用集合迭代器修改方法进行的修改;
  • expectedmodCount:表示迭代器对集合进行修改的次数;
  • 当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前,都会检测 modCount 是否与 expectedmodCount 相等,是的话就返回遍历;否则抛出异常,终止遍历。

说明

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)。

场景

以下两种场景会导致 fail-fast:

  1. 单线程环境:在遍历过程中,修改了集合,会发生 fail-fast 异常;
  2. 多线程环境:一个线程正在遍历集合的时候,另一个线程对集合进行了修改,会导致遍历线程发生 fail-fast。

fail-safe(安全失败)

现象

采用安全失败机制的集合容器,在遍历时不是直接在原集合遍历的,而是先复制原有集合内容,在拷贝的集合上进行遍历。

原理

由于遍历是在拷贝集合上进行的,而修改是在原集合上执行的。所以对原集合的修改,并不会导致异常的发生。

说明

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。

存在的问题

fail-safe 虽然不会抛出 ConcurrentModificationException 异常,但是也存在其问题:

  1. 因为需要复制集合对象,导致内存开销大;
  2. 因为循环是在复制集合上进行的,所以无法保证数据的一致性。

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