多线程 快速报错 安全报错

本文深入探讨Java集合中的快速失败(fail-fast)机制,解释其工作原理,即当多线程对集合进行结构修改时可能触发的ConcurrentModificationException异常。并介绍使用CopyOnWriteArrayList容器及写时复制策略解决此问题的方法。

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在我的实际开发中我遇到的多线程快速报错,那么什么是快速失败嘞?

快速失败
就是fail-fast,它是Java集合的一种错误检测机制。当多个线程对集合进行结构上的改变的操作时,有可能会产生fail-fast机制。
这只是一种可能性,而不是一定。
例如:假设存在两个线程(线程1、线程2),线程1通过Iterator在遍历集合A中的元素,Iterator这个偏历机制是在内部的expectedModCount会跟modCount偏历次数会赋值一次。
然后在以后偏历的时候会去匹配原始的偏历次数,在某个时候线程2修改了集合A的结构(是结构上面的修改,而不是简单的修改集合元素的内容),那么这个时候程序就会抛出 ConcurrentModificationException 异常,从而产生fail-fast机制。

解决方案:
使用CopyOnWriteArrayList容器解决。
概念:
1.CopyOnWriteArrayList使用了一种叫写时复制的方法,当有新元素添加到CopyOnWriteArrayList时,先从原有的数组中拷贝一份出来,然后在新的数组做写操作,写完之后,再将原来的数组引用指向到新数组。
2.CopyOnWriteArrayList的整个add操作都是在锁的保护下进行的。
这样做是为了避免在多线程并发add的时候,复制出多个副本出来,把数据搞乱了,导致最终的数组数据不是我们期望的。

安全失败(fail-safe)
采用安全失败机制的集合容器,在遍历时不是直接在集合内容上访问的,而是先复制原有集合内容,在拷贝的集合上进行遍历。
由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历,所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到,故不会抛 ConcurrentModificationException 异常。

在使用VTK(Visualization Toolkit)进行多线程编译时,可能会遇到一些报错。以下是一些常见的问题及其解决方法: 1. **头文件冲突**: - 确保在代码中正确包含了VTK的头文件,并且没有与其他库的头文件产生冲突。 - 使用预处理指令来避免重复包含头文件,例如: ```cpp #ifndef VTK_HEADER_INCLUDE #define VTK_HEADER_INCLUDE #include <vtkHeader.h> #endif ``` 2. **线程安全问题**: - VTK的一些类和方法并不是线程安全的。在多线程环境中使用VTK时,需要确保每个线程都有自己的VTK对象实例,或者使用互斥锁来保护共享资源。 - 例如,可以使用`vtkMutex`来保护共享资源: ```cpp vtkSmartPointer<vtkMutex> mutex = vtkSmartPointer<vtkMutex>::New(); mutex->Lock(); // 访问共享资源 mutex->Unlock(); ``` 3. **编译选项设置**: - 确保在编译时正确设置了VTK的包含目录和库目录。例如,使用CMake进行配置时,需要设置`VTK_DIR`指向VTK的安装目录。 - 在代码中链接VTK库时,确保链接顺序正确。例如: ```cmake find_package(VTK REQUIRED) include(${VTK_USE_FILE}) add_executable(MyApp main.cpp) target_link_libraries(MyApp ${VTK_LIBRARIES}) ``` 4. **VTK版本兼容性**: - 确保使用的VTK版本与代码中的API兼容。不同版本的VTK可能会有不同的API接口。 - 查看VTK的文档和发布说明,确保使用的版本支持多线程操作。 通过以上方法,可以有效减少在带VTK的算子多线程编译时遇到的报错。如果问题依然存在,建议查看VTK的官方文档和社区论坛,寻求进一步的帮助。
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