fail-fast和fail-safe
前言
前段时间公司招的实习生在使用迭代器遍历的时候,对集合内容进行了修改,从而抛出ConcurrentModificationException. 然后给他讲解之余也整理了这一篇文章.

fail-fast ( 快速失败 )
在使用迭代器遍历一个集合对象时,比如增强for,如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改(增删改),会抛出 ConcurrentModificationException 异常.

查看ArrayList源代码，在next方法执行的时候，会执行checkForComodification()方法

@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {  checkForComodification();  int i = cursor;  if (i >= size)  throw new NoSuchElementException();  Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;  if (i >= elementData.length)  throw new ConcurrentModificationException();  cursor = i + 1;  return (E) elementData[lastRet = i];
}  //...............省略.............final void checkForComodification() {  if (modCount != expectedModCount)  throw new ConcurrentModificationException();
}  

原理:

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容,并且在遍历过程中使用一个modCount变量,
集合中在被遍历期间如果内容发生变化,就会改变modCount的值,
每当迭代器使用 hashNext()/next()遍历下一个元素之前,都会检测modCount变量和expectedmodCount值是否相等,
如果相等就返回遍历,否则抛出异常,终止遍历.
举例

//会抛出ConcurrentModificationException异常
for(Person person : Persons){if(person.getId()==2)student.remove(person);
}

注意
这里异常的抛出条件时检测到modCount = expectedmodCount 这个条件.

如果集合发生变化时修改modCount值, 刚好有设置为了expectedmodCount值, 则异常不会抛出.(比如删除了数据,再添加一条数据)

//不会抛出ConcurrentModificationException异常
for(Person person : Persons){if(person.getId()==2){Persons.remove(person);Persons.add(new Person());}
}

所以不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程, 这个异常只建议检测并发修改的bug.

使用场景 :
java.util包下的集合类都是快速失败机制的, 不能在多线程下发生并发修改(迭代过程中被修改).

fail-safe ( 安全失败 )
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copy原有集合内容,在拷贝的集合上进行遍历.

原理:

由于迭代时是对原集合的拷贝的值进行遍历,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,所以不会出发ConcurrentModificationException
缺点:

基于拷贝内容的优点是避免了ConcurrentModificationException,但同样地, 迭代器并不能访问到修改后的内容 (简单来说就是, 迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝,在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的)
使用场景:
java.util.concurrent包下的容器都是安全失败的,可以在多线程下并发使用,并发修改.