浅谈fail-fast机制
fail-fast机制即为快速失败机制,个人认为是一种防护措施,在集合结构发生改变的时候,使尽全力抛出ConcurrentModificationException,所以该机制大部分用途都是用来检测Bug的;
下面的代码可以引发fail-fast
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0 ; i < 10 ; i++ ) {
list.add(i + "");
}
Iterator<String> iterator = list.iterator();
int i = 0 ;
while(iterator.hasNext()) {
if (i == 3) {
list.remove(3);
//list.add("11"); 添加元素同样会引发
}
System.out.println(iterator.next());
i ++;
}
}
fail-fast原理
每个集合都会实现可遍历的接口,以上述代码为例,集合调用iterator();方法的时候,其实是返回了一个new Itr();
/**
* 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();
}
以下是Itr源码
/**
* 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; public boolean hasNext() {
return cursor != size;
} @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();
}
}
Itr有3个重要属性;
cursor是指集合遍历过程中的即将遍历的元素的索引
lastRet是cursor -1,默认为-1,即不存在上一个时,为-1,它主要用于记录刚刚遍历过的元素的索引。
expectedModCount它初始值就为ArrayList中的modCount(modCount是抽象类AbstractList中的变量,默认为0,而ArrayList 继承了AbstractList ,所以也有这个变量,modCount用于记录集合操作过程中作的修改次数)
由源码可以看出,该异常就是在调用next()的时候引发的,而调用next()方法的时候会先调用checkForComodification(),该方法判断expectedModCount与modCount是否相等,如果不等则抛异常了
那么问题就来了,初始化的时候expectedModCount就被赋值为modCount,而且源码当中就一直没有改变过,所以肯定是modCount的值变了
arrayList继承了abstractList,abstractList有modCount属性,通过以下源码我们可以看到,当ArrayList调用add、remove方法,modCount++
/**
* Inserts the specified element at the specified position in this
* list. Shifts the element currently at that position (if any) and
* any subsequent elements to the right (adds one to their indices).
*
* @param index index at which the specified element is to be inserted
* @param element element to be inserted
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index); ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
} /**
* Removes the element at the specified position in this list.
* Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
* indices).
*
* @param index the index of the element to be removed
* @return the element that was removed from the list
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E remove(int index) {
rangeCheck(index); modCount++;
E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue;
}
所以由此可见,对集合的操作中若modCount发生了改变,则会引发fail-fast机制;同时可以看出如果想要移除集合某元素,可以使用迭代器的remove方法,则不会引发fail-fast;
发表该文章也参考了许多另一片文章的内容,详情地址:https://blog.csdn.net/zymx14/article/details/78394464
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