快速失败“fail-fast”和安全失败“fail-safe”

news2024/9/21 12:39:08

快速失败——fail-fast

异常原因

正常原因

安全失败“fail-safe”

快速失败——fail-fast

java的快速失败机制是java集合框架中的一种错误检测机制，当多个线程对集合中的内容进行修改时可能就会抛出ConcurrentModificationException异常。不仅仅在多线程状态下，在单线程中使用增强for循环一边遍历集合一边修改集合的元素也会抛出ConcurrentModificationException异常。例如：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("java");
        list.add("python");
        list.add("c++");
        for (String s:list){
            list.remove(s);
        }
    }
}

抛出异常：

正确做法使用迭代器的remove()方法，可正常删除

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("java");
        list.add("python");
        list.add("c++");
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            iterator.next();//获取下一个元素
            iterator.remove();//删除当前元素
        }
    }

异常原因

首先查看list.remove()源码：

根据值找到对应的索引后调用fastRemove（index）方法，查看fastRemove(int index)方法

发现第一个元素可以正常删除，但由于使用for-each循环，底层实际使用的是迭代器遍历当执行for (String s : list)时，Java会隐式地创建一个迭代器，并调用iterator()方法开始迭代。迭代过程：在每次循环中，Java会调用迭代器的next()方法获取下一个元素，并将其赋值给s。删除元素：然后执行list.remove(s)，这实际上调用了remove()方法，删除了当前引用的元素。

在调用next()时，里面包含checkForComodification();方法，该方法将modCount和expectedModCount进行比较。

checkForComodification()源码：

        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }

因此抛出了 ConcurrentModificationException异常。

正常原因

由于迭代器使用的remove()和上面的remove()方法不同，源码：

迭代器的remove()方法保证了expectedModCount = modCount;因此也保证了不会出现ConcurrentModificationException异常。

虽然在线程下，使用迭代器可以避免ConcurrentModificationException异常，但是在多线程下，使用迭代器的remove()方法还会报异常。

这是因为modCount是在AbstractList类中定义的，而expectedModCount是在ArrayList内部类中定义，所以modCount是一个共享变量，而expectedModCount是属于线程各自的。

例如：当线程1更新了modCount属于自己的expectedModCount，而线程2只有看到modCount更新，自己的expectedModCount并没有更新，因此抛出ConcurrentModificationException异常。

例如：