快速失败机制

来源:互联网 发布:java demo是什么 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 04:27

当多个线程对同一个集合进行操作的时候,某线程访问集合的过程中,该集合的内容被其他线程所改变(即其它线程通过add、remove、clear等方法,改变了modCount的值);这时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。


fail-fast示例 FastFailTest.java:

import java.util.*;import java.util.concurrent.*;/* * @desc java集合中Fast-Fail的测试程序。 * * fast-fail事件产生的条件:当多个线程对Collection进行操作时,若其中某一个线程通过iterator去遍历集合时,该集合的内容被其他线程所改变;则会抛出ConcurrentModificationException异常。 * fast-fail解决办法:通过util.concurrent集合包下的相应类去处理,则不会产生fast-fail事件。 * * 本例中,分别测试ArrayList和CopyOnWriteArrayList这两种情况。ArrayList会产生fast-fail事件,而CopyOnWriteArrayList不会产生fast-fail事件。 * (01) 使用ArrayList时,会产生fast-fail事件,抛出ConcurrentModificationException异常;定义如下: *   private static List<String> list = new ArrayList<String>(); * (02) 使用时CopyOnWriteArrayList,不会产生fast-fail事件;定义如下: *   private static List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>(); * * @author skywang */public class FastFailTest { private static List<String> list = new ArrayList<String>(); //private static List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>(); public static void main(String[] args) {  // 同时启动两个线程对list进行操作!  new ThreadOne().start();  new ThreadTwo().start(); } private static void printAll() {  System.out.println("");  String value = null;  Iterator iter = list.iterator();  while(iter.hasNext()) {   value = (String)iter.next();   System.out.print(value+", ");  } } /**  * 向list中依次添加0,1,2,3,4,5,每添加一个数之后,就通过printAll()遍历整个list  */ private static class ThreadOne extends Thread {  public void run() {   int i = 0;   while (i<6) {    list.add(String.valueOf(i));    printAll();    i++;   }  } } /**  * 向list中依次添加10,11,12,13,14,15,每添加一个数之后,就通过printAll()遍历整个list  */ private static class ThreadTwo extends Thread {  public void run() {   int i = 10;   while (i<16) {    list.add(String.valueOf(i));    printAll();    i++;   }  } }}

fail-fast是怎么产生的。步骤如下:

  1. 新建了一个ArrayList,名称为arrayList。
  2. 向arrayList中添加内容
  3. 新建一个“线程a”,并在“线程a”中通过Iterator反复的读取arrayList的值。
  4. 新建一个“线程b”,在“线程b”中删除arrayList中的一个“节点A”。
  5. 这时,就会产生有趣的事件了。

在某一时刻,“线程a”创建了arrayList的Iterator。此时“节点A”仍然存在于arrayList中,创建arrayList时,expectedModCount = modCount(假设它们此时的值为N)。
在“线程a”在遍历arrayList过程中的某一时刻,“线程b”执行了,并且“线程b”删除了arrayList中的“节点A”。“线程b”执行remove()进行删除操作时,在remove()中执行了“modCount++”,此时modCount变成了N+1!

“线程a”接着遍历,当它执行到next()函数时,调用checkForComodification()比较“expectedModCount”和“modCount”的大小;而“expectedModCount=N”,“modCount=N+1”,这样,便抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。

至此,我们就完全了解了fail-fast是如何产生的!
即,当多个线程对同一个集合进行操作的时候,某线程访问集合的过程中,该集合的内容被其他线程所改变(即其它线程通过add、remove、clear等方法,改变了modCount的值);这时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。

上面,说明了“解决fail-fast机制的办法”,也知道了“fail-fast产生的根本原因”。接下来,我们再进一步谈谈java.util.concurrent包中是如何解决fail-fast事件的。
还是以和ArrayList对应的CopyOnWriteArrayList进行说明。我们先看看CopyOnWriteArrayList的源码:
从中,我们可以看出:

  • 和ArrayList继承于AbstractList不同,CopyOnWriteArrayList没有继承于AbstractList,它仅仅只是实现了List接口。
  • ArrayList的iterator()函数返回的Iterator是在AbstractList中实现的;而CopyOnWriteArrayList是自己实现Iterator。
  • ArrayList的Iterator实现类中调用next()时,会“调用checkForComodification()比较‘expectedModCount’和‘modCount’的大小”;但是,CopyOnWriteArrayList的Iterator实现类中,没有所谓的checkForComodification(),更不会抛出ConcurrentModificationException异常!