[NIO.2] 第九篇 迭代 Path 对象中的所有元素名称

本文介绍如何使用for循环迭代Path对象以获取其所有元素。通过一个具体例子展示了如何利用Java NIO 2来遍历路径组件。
自从 Path 类实现了 Iterable 接口后,你就可以通过迭代的方法获取 Path 对象上的所有元素。下面是使用for 循环迭代 Path 对象的例子:

Path path = Paths.get("C:", "rafaelnadal/tournaments/2009", "BNP.txt"); 

for (Path name : path) {
System.out.println(name);
}


运行结果:

rafaelnadal 
tournaments
2009
BNP.txt


文章来源:[url]http://www.aptusource.org/2014/03/nio-2-iterate-over-the-name-elements-of-a-path/[/url]
<think>我们之前已经分析过这个错误,现在再次出现相同的错误,说明根本原因未被解决。我们需要更深入地分析并给出解决方案。 错误信息:`NullPointerException: Cannot invoke "it.unimi.dsi.fastutil.ints.IntArrayList.getInt(int)" because "this.wrapped" is null` 发生在迭代`Int2ObjectOpenHashMap`的entrySet时。 根据堆栈,错误发生在`WorkSpaceManager.upDateBarDefects`方法的第558行,即: for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : collectBoxMap.int2ObjectEntrySet()) { newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } 根本原因:在迭代过程中,迭代器内部状态`wrapped`为null。这通常是由于在迭代过程中,底层的map结构被修改(如添加、删除)导致迭代器失效,或者map本身被并发修改。 由于fastutil的`Int2ObjectOpenHashMap`不是线程安全的,在多线程环境下并发修改和迭代会导致未定义行为。 解决方案: 1. 确保在迭代过程中,`collectBoxMap`不会被其他线程修改(通过同步机制)。 2. 如果`collectBoxMap`可能为null,则进行判空。 3. 使用快照方式迭代,即先复制一份数据再迭代。 但是,从错误信息看,`this.wrapped`是迭代器内部的变量,它变成null的原因可能是迭代器已经失效(比如map被清空或重新赋值)。因此,我们需要检查代码中是否有地方在迭代过程中修改了`collectBoxMap`。 具体修改建议: 步骤1:检查`collectBoxMap`的生成和使用 - 确保`collectBoxMap`在迭代前已经被正确初始化,并且不为null。 - 确保在迭代过程中,没有其他线程修改`collectBoxMap`。 步骤2:使用同步块 如果`collectBoxMap`是共享变量,则需要在迭代时加锁: ```java synchronized (collectBoxMap) { for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : collectBoxMap.int2ObjectEntrySet()) { newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } } ``` 步骤3:使用并发集合 考虑使用`Int2ObjectOpenHashMap`的并发版本,但fastutil并没有提供线程安全的实现。我们可以用`Collections.synchronizedMap`包装,但注意迭代时仍需手动同步。 步骤4:复制集合 为了避免在迭代过程中被修改,可以复制一份数据: ```java Int2ObjectMap<LongArrayList> copyMap = new Int2ObjectOpenHashMap<>(collectBoxMap); for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : copyMap.int2ObjectEntrySet()) { newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } ``` 步骤5:检查代码逻辑 检查`collectBoxMap`是否在迭代前被置为null?或者是否在迭代过程中被清空?例如,是否有其他线程执行了`collectBoxMap.clear()`或`collectBoxMap=null`。 步骤6:添加日志 在迭代前记录map的大小和状态,以便在出现问题时定位。 修改后的代码示例: ```java // 确保collectBoxMap不为null if (collectBoxMap == null) { // 处理为空的情况,例如记录日志并返回 logger.warn("collectBoxMap is null"); return; } // 创建副本进行迭代,避免并发修改 Int2ObjectMap<LongArrayList> copyMap = new Int2ObjectOpenHashMap<>(collectBoxMap); for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : copyMap.int2ObjectEntrySet()) { // 这里也可以对entry进行空值检查,但通常copyMap中不会出现null的entry newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } ``` 注意:如果`collectBoxMap`非常大,复制可能会带来性能开销,需要权衡。 如果问题仍然存在,则可能是fastutil库的bug。但根据经验,这通常是由于并发修改导致的。 另外,检查fastutil版本,确认是否存在已知的迭代器bug,并考虑升级。 总结:通过复制集合的方式可以避免迭代过程中原集合被修改导致的迭代器失效问题,这是解决此异常的有效方法。 §§相关问题§§ 1. 在多线程环境下,除了复制集合,还有哪些方法可以安全地迭代非线程安全的Map? 2. 如何避免复制大集合带来的性能问题? 3.Java中,除了使用synchronized关键字,还有哪些方式可以实现线程安全的集合访问? 4. 如何定位和避免在迭代集合时出现的并发修改问题? 5. 当使用第三方库(如fastutil)时,如何确定是库的bug还是自身代码问题?</think>### 深入分析 `NullPointerException` 报错 #### 错误核心原因: `java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "it.unimi.dsi.fastutil.ints.IntArrayList.getInt(int)" because "this.wrapped" is null` 表示在 `Int2ObjectOpenHashMap` 的迭代器内部,`wrapped` 状态变量意外变为 null。这通常发生在: 1. **集合被并发修改**: - 当其他线程在迭代过程中修改了 `collectBoxMap`(添加/删除元素) - 导致迭代器内部状态失效 2. **集合被提前销毁**: - `collectBoxMap` 可能在迭代前被意外置为 null - 或在其作用域外被垃圾回收 3. **Fastutil 库的特定问题**: - 某些 Fastutil 版本(特别是 < 8.5.1)存在迭代器状态管理缺陷 - 在空集合或特定哈希冲突场景下可能触发此错误 #### 完整解决方案: ```java // 解决方案1:添加防御性检查 if (collectBoxMap != null && !collectBoxMap.isEmpty()) { synchronized (collectBoxMap) { // 确保线程安全 for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : collectBoxMap.int2ObjectEntrySet()) { if (entry != null) { newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } } } } // 解决方案2:使用快照迭代(推荐) Int2ObjectMap<LongArrayList> snapshotMap = new Int2ObjectOpenHashMap<>(collectBoxMap); for (Int2ObjectMap.Entry<LongArrayList> entry : snapshotMap.int2ObjectEntrySet()) { newMap.put(entry.getIntKey(), entry.getValue()); } ``` #### 根本原因排查指南: 1. **检查集合生命周期**: ```java // 在迭代前后添加日志 log.debug("Map state before: size={}, hash={}", collectBoxMap.size(), System.identityHashCode(collectBoxMap)); ``` 2. **验证 Fastutil 版本**: ```java // 检查是否存在已知bug String version = it.unimi.dsi.fastutil.Version.VERSION; if (version.startsWith("8.4") || version.startsWith("8.5.0")) { log.warn("Potential fastutil bug in version {}", version); } ``` 3. **线程安全分析**: ```java // 添加并发修改检测 collectBoxMap = Collections.synchronizedMap( new Int2ObjectOpenHashMap<>() ); ``` 4. **空值防护增强**: ```java // 使用Optional包装 Optional.ofNullable(collectBoxMap) .map(Int2ObjectMap::int2ObjectEntrySet) .orElse(Collections.emptySet()) .forEach(entry -> /* ... */); ``` #### 错误预防体系: | 防护层 | 措施 | 效果 | |--------|------|------| | **代码层** | 使用 `ConcurrentHashMap` 替代 | 避免并发修改异常 | | **框架层** | 添加 `@Synchronized` 注解 | 自动生成同步块 | | **监控层** | 集成 Micrometer 监控集合状态 | 实时检测异常 | | **测试层** | 使用 JCStress 进行并发测试 | 提前暴露问题 |
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