在随后的博文中我会继续分析并发包源码,在这里,得分别谈谈容器类和迭代器及其源码,虽然很突兀,但我认为这对于学习Java并发很重要;

ConcurrentModificationException:

  JavaAPI中的解释:当不允许这样的修改时,可以通过检测到对象的并发修改的方法来抛出此异常。一个线程通常不允许修改集合,而另一个线程正在遍历它。 一般来说,在这种情况下,迭代的结果是未定义的。 某些迭代器实现(包括由JRE提供的所有通用集合实现的实现)可能会选择在检测到此行为时抛出此异常。 这样做的迭代器被称为"及时失败"迭代器,当他们发现容器在迭代时被修改时,就会报异常;它称不上时一种处理机制,而是一种预防机制,只能作为并发问题的预警指示器.

迭代器与容器:

  Vector这个"古老"的容器类相信大家很熟悉了,他是线程安全的没错,我们利用elements()方法遍历,不会出现线程安全的问题:

 /**
* JDK1.8源码
*/ /**
* Returns an enumeration of the components of this vector. The
* returned {@code Enumeration} object will generate all items in
* this vector. The first item generated is the item at index {@code 0},
* then the item at index {@code 1}, and so on.
*
* @return an enumeration of the components of this vector
* @see Iterator
*/
public Enumeration<E> elements() {
return new Enumeration<E>() {
int count = 0; public boolean hasMoreElements() {
return count < elementCount;
} public E nextElement() {
synchronized (Vector.this) {
if (count < elementCount) {
return elementData(count++);
}
}
throw new NoSuchElementException("Vector Enumeration");
}
};
}

JDK1.8源码: AbstractCollection (been extends by Vector)

  但当我们利用foreach进行迭代时,底层自动调用了iterator(),若我们不锁住容器,可能会报ConcurrentModificationException

 /**
* Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
*
* <p>The returned iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
*
* @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
*/
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
//JDK1.8写成了一个内部类的形式返回迭代器
} /**
* An optimized version of AbstractList.Itr
*/
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount; Itr() {} public boolean hasNext() {
return cursor != size;
} //观察下面的代码可以发现,每次迭代一次都要检查容器长度是否改变
@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];
} public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification(); try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
} @Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
Objects.requireNonNull(consumer);
final int size = ArrayList.this.size;
int i = cursor;
if (i >= size) {
return;
}
final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
while (i != size && modCount == expectedModCount) {
consumer.accept((E) elementData[i++]);
}
// update once at end of iteration to reduce heap write traffic
cursor = i;
lastRet = i - 1;
checkForComodification();
} final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}

JDK1.8源码: Vector

  查看代码时可以发现,iterator()的内部类中提供的next,remove等方法都进行了迭代操作,这样的迭代被称为"隐藏迭代器";

  部分容器类的toString()方法会在调用StringBuilder的append()同时迭代容器,例如继承了AbstractSet的HashSet类,而AbstractSet又继承于AbstractCollection:

//  String conversion

    /**
* Returns a string representation of this collection. The string
* representation consists of a list of the collection's elements in the
* order they are returned by its iterator, enclosed in square brackets
* (<tt>"[]"</tt>). Adjacent elements are separated by the characters
* <tt>", "</tt> (comma and space). Elements are converted to strings as
* by {@link String#valueOf(Object)}.
*
* @return a string representation of this collection
*/
public String toString() {
Iterator<E> it = iterator();
if (! it.hasNext())
return "[]"; StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append('[');
for (;;) {
E e = it.next();
sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
if (! it.hasNext())
return sb.append(']').toString();
sb.append(',').append(' ');
}
}

JDK1.8源码: AbstractCollection

  隐藏的迭代器普遍存在,甚至出现在hashCode,equals,contains,remove等方法中,此处不再赘述;

解决办法:

  考虑到并发安全性,我们不得不对容器类单独加锁,但同时我们又不希望加锁,那样太损耗性能了,还存在线程饥饿和死锁的风险,极大降低吞吐量和CPU利用率;

  作为有限的替代,我们可以考虑"克隆"容器,并在将其副本封闭起来进行迭代,避免了抛出ConcurrentModificationException,但在克隆过程中仍然要对容器加锁;显然,克隆容器存在系统开销,我们在选择这种方案时必须考虑的因素有:容器大小,每个元素上执行的工作,迭代操作相对于其它操作的调用频率,以及相应时间和系统吞吐率的需求,具体应用详见CopyOnWriteArrayList类.

参考材料:

  Java并发编程实战

Java并发(五):并发,迭代器和容器的更多相关文章

  1. java 并发(五)---AbstractQueuedSynchronizer(5)

    问题 : ArrayBlockQueue 和 LinkedBlockQueue 的区别 两者的实现又是怎么样的 应用场景 BlockingQueue 概述 blockingQueue 是个接口,从名字 ...

  2. java 并发(五)---AbstractQueuedSynchronizer

    文章部分图片和代码来自参考文章. LockSupport 和 CLH 和 ConditionObject 阅读源码首先看一下注解 ,知道了大概的意思后,再进行分析.注释一开始就进行了概括.AQS的实现 ...

  3. JAVA多线程和并发基础面试问答(转载)

    JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接:http://ifeve.com/java-multi-threading-concurrency-interview-questions-with-ans ...

  4. [转] JAVA多线程和并发基础面试问答

    JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接:http://ifeve.com/java-multi-threading-concurrency-interview-questions-with-ans ...

  5. JAVA多线程和并发基础面试问答

    转载: JAVA多线程和并发基础面试问答 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一.在这里,从面试的角度列出了大部分重要的问题,但是你仍然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对 ...

  6. 【多线程】JAVA多线程和并发基础面试问答(转载)

    JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接:http://ifeve.com/java-multi-threading-concurrency-interview-questions-with-ans ...

  7. java处理高并发高负载类网站的优化方法

    java处理高并发高负载类网站中数据库的设计方法(java教程,java处理大量数据,java高负载数据) 一:高并发高负载类网站关注点之数据库 没错,首先是数据库,这是大多数应用所面临的首个SPOF ...

  8. (转)JAVA多线程和并发基础面试问答

    JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接:http://ifeve.com/java-multi-threading-concurrency-interview-questions-with-ans ...

  9. Java编程思想 - 并发

    前言 Q: 为什么学习并发? A: 到目前为止,你学到的都是有关顺序编程的知识,即程序中的所有事物在任意时刻都只能执行一个步骤. A: 编程问题中相当大的一部分都可以通过使用顺序编程来解决,然而,对于 ...

随机推荐

  1. %.*s, printf

    %.*s_百度搜索 c语言%.*s是什么_百度知道 *用来指定宽度,对应一个整数 .(点)与后面的数合起来 是指定必须输出这个宽度,如果所输出的字符串长度大于这个数,则按此宽度输出,如果小于,则输出实 ...

  2. 介绍一款“对话框”组件之 “artDialog”在项目中的使用

    在实际开发项目中经常会用到对话框组件,提示一些信息.其实有很多,例如:在项目中常用到的“Jquery-UI.Jquery-EasyUI”的.Dialog,他们也很强大,Api文档也很多.今天就介绍一款 ...

  3. 《Linux内核设计与实现》读书笔记(三)- Linux的进程

    进程是所有操作系统的核心概念,同样在linux上也不例外. 主要内容: 进程和线程 进程的生命周期 进程的创建 进程的终止 1. 进程和线程 进程和线程是程序运行时状态,是动态变化的,进程和线程的管理 ...

  4. python 学习笔记12(事件驱动、IO多路复用、异步IO)

    阻塞IO和非阻塞IO.同步IO和异步IO的区别 讨论背景:Linux环境下的network IO. 1.先决条件(几个重要概念) 1.1.用户空间与内核空间 现在操作系统都是采用虚拟存储器,那么对32 ...

  5. 树莓派配置(一):打开SPI

    1.树莓派默认SPI关闭,在进行编程前需要打开SPI cd /boot/ sudo vi config.txt 将#dtparam=spi=off 改成:dtparam=spi=on 重启 sudo ...

  6. return die exit 常用

    die()停止程序运行,输出内容exit是停止程序运行,不输出内容return是返回值die是遇到错误才停止exit是直接停止,并且不运行后续代码,exit()可以显示内容.return就是纯粹的返回 ...

  7. SAS笔记(6) PROC MEANS和PROC FREQ

    PROC MEANS和PRC FREQ在做描述性分析的时候很常用,用法也比较简单,不过这两个过程步的某些选项容易忘记,本文就梳理一下. 在进入正文前,我们先创建所需的数据集TEST_SCORES: D ...

  8. Complex复数类——课堂作业

    代码: #include<iostream> #include<cmath> using namespace std; class Complex { public: Comp ...

  9. 解读人:刘杰,Targeted Quantitative Kinome Analysis Identifies PRPS2 as a Promoter for Colorectal Cancer Metastasis(PRM-磷酸化激酶定量发现结肠癌转移促进因子-PRPS2)

    关键词:PRM,kinase,colorectal cancer, metastasis, PRPS2 来自加州大学河滨分校的Yinsheng Wang教授应用PRM技术筛选出介导结肠癌细胞转移促进因 ...

  10. JIRA reference

    Workflow https://confluence.atlassian.com/adminjiracloud/configuring-workflow-schemes-776636598.html ...