【Java】快速失败策略

最新推荐文章于 2025-05-24 13:03:16 发布

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本文深入解析快速失败（fail-fast）策略，阐述其在Java集合类中的应用，如ArrayList、Vector等，通过实例说明并发修改异常（ConcurrentModificationException）的产生原因及处理方法。

快速失败策略（fail - fast）

即为优先处理产生异常的情况，当异常情况发生时，直接向用户抛出异常，程序终止。
例：

public static int div(int a,int b){
        if (b == 0){
            throw new IllegalArgumentException("除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }

当我们执行这种代码的时候会出现如下情况：

public class ListIteratorTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        //modcount = 1
        list.add("hello");
        //modcount = 2
        list.add("java");
        //modcount = 3
        list.add("hello");
        //modcount = 4
        list.add("fwb");
        // expectedModCount = modcount (4)
        Iterator<String> iterator = list.iterator();//取得迭代器
        while(iterator.hasNext()){
            String str = iterator.next();
            if (str.equals("fwb")){
                list.remove(str);
                //modcount++(5)
            }
            System.out.println(str);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

java.util.ConcurrentModificationException,产生原因：当迭代输出集合时，并发修改了集合的结构。
源码中的 protected transient int modCount 记录了当前集合被修改的（add，remove等方法）次数。.
源码中当使用迭代器的时候，会执行这样一个代码int expectedModCount = modCount;
以及这个方法：

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

当我们执行： list.remove(str);这行代码的时候 modCount++，则modCount != expectedModCount，产生了异常，之所以前四个可以正常输出是因为在remove之后modcount才加1，所以在此之前都是正常的。（见代码）
意义：例如有3个线程在同时运行，2个线程在读取ArrayList的内容，1个线程修改了该集合的值，那么这两个线程读取的内容就有可能是不正确的。fail—fast机制保证集合在多线程场景下读到最新的值。 java.util 的集合类大多都采用此策略（如：ArrayList、Vector、LinkedList、HashSet，读写都在同一个副本中）
与其相关的有：
fail—safe：
java.util.concurrent：CopyOnWriteArrayList/conCurrentHashMap
CopyOnWriteArrayList采用读写分离，所有的读为异步操作，写为同步操作，且读写不在同一个副本。
如何处理：
1.迭代输出的时候，不要修改集合的内容
2.使用迭代器的修改方法(在源码中，他虽然最终调用的还是ArrayList的方法。但是在此之后将expectModCount重新赋值了一次)

if (str.equals("fwb")){
   //list.remove(str);
   iterator.remove();
}