【面试：基础篇06：FailFast与FailSafe机制】

00.前言

有任何问题还请指出，感谢。

01.介绍：

迭代器进行迭代操作时是否可以修改被迭代对象分为了两种机制一种是：FailFast机制，另一个是：FailSafe。

01.FailFast

FailFast机制是迭代器进行迭代操作时不可以修改被迭代对象，否则会抛出ConcurrentModificationException 译为并发异常，主要的应用场景就是多线程同时操作一个被迭代对象为了保证数据的一致性抛出异常。

02.FailFast

FailSafe机制是迭代器进行操作时可以修改被迭代对象，不会抛出异常但迭代过程中被迭代对象的值不变，迭代后改变被迭代对象。

02.代码

FailFast代码

ArrayList<Integer> L=new ArrayList<>();for (int i=0;i<5;i++) {L.add(i);}Iterator<Integer> it = L.iterator();while (it.hasNext()){int val = it.next();L.add(5);// 在迭代器遍历过程中出现报错 ConcurrentModificationException 并发修改异常System.out.println(val);
}

结果

0
Exception in thread “main” java.util.ConcurrentModificationException

可以看出ArrayList()是FailFast机制抛出异常

FailSafe代码

CopyOnWriteArrayList<Integer> L = new CopyOnWriteArrayList<>();for (int i=0;i<5;i++) {L.add(i);}Iterator<Integer> it = L.iterator();while (it.hasNext()) {int val = it.next();L.add(9);System.out.printf("%d ",val);}System.out.println();System.out.println(L);
}

结果

0 1 2 3 4
[0, 1, 2, 3, 4, 9, 9, 9, 9, 9]

可以看出CopyOnWriteArrayList()是FailSafe机制，在迭代器过程中遍历结果不变，遍历结束后输出list 发现插入成功

03.FailFast源码分析

ArrayList<Integer> L=new ArrayList<>();
for (int i=0;i<5;i++) {L.add(i);
}
Iterator<Integer> it = L.iterator();
while (it.hasNext()){int val = it.next();L.add(5);// 在迭代器遍历过程中出现报错 ConcurrentModificationException 并发修改异常System.out.println(val);
}

我们进入ArrayList()的迭代器Iterator it = L.iterator();

我们应该关注两个变量 expectedModCount与modCount

modCount记录ArrayList集合修改了多少次，这个例子中因为add添加了5次所以modCount为5

expectedModCount是迭代器成员变量，记录了刚开始ArrayList修改了多少次，初始化expectedModCount=modCount=5

接下来我们应该关注每次执行add方法会先执行 checkForComodification()方法

我们可以看出checkForComodification()方法是判断expectedModCount与modCount是否相等，如果不等说明ArrayList集合被修改了因为我们在迭代过程中又add了一个元素所以此时modCount=6 expectedModCount=5，expectedModCount！=modCount 所以 throw new ConcurrentModificationException(); 就是我们看到的抛出并发异常。

乐观锁的思想：即并发情况下乐观的认为所有的操作都不会修改数据所以不会上锁只有遇到了并发操作的情况下才会报错抛出异常。

FailSafe源码分析

CopyOnWriteArrayList<Integer> L = new CopyOnWriteArrayList<>();
for (int i=0;i<5;i++) {L.add(i);
}
Iterator<Integer> it = L.iterator();
while (it.hasNext()) {int val = it.next();L.add(9);System.out.printf("%d ",val);
}
System.out.println();
System.out.println(L);

我们进入CopyOnWriteArrayList()的迭代器Iterator it = L.iterator();

我们注意到了 COWIterator查看它

我们应该关注snapshot = elements这个语句

elements当前正在遍历的数组，snapshot记录当前正在遍历的数组，也就是说在迭代器中遍历的是snapshot记录的数组

我们再来看看CopyOnWriteArrayList里的add方法

我们应该关注getArray();， Arrays.copyOf(elements, len + 1);，newElements[len] = e;，setArray(newElements);

getArray();拿到原来旧的数组

Arrays.copyOf(elements, len + 1); 拷贝原数组并且长度+1

newElements[len] = e;表示把新add的元素放入新数组中

setArray(newElements);说明现在newElements是CopyOnWriteArrayList的新数组，也就说明我们迭代器结束后遍历的其实是newElements而不是迭代器中记录的数组，所以这才使得，在迭代器遍历过程中遍历的是最开始的数组，迭代器结束后遍历的是新数组

CopyOnWriteArrayList是FailSafe的典型代表，CopyOnWriteArrayList属于读写分离也是边读边拷贝