談談fail-fast與fail-safe是什麼以及工做機制

前面回顧： HashMapd的存取原理你知道多少

今天，咱們來談談fail-fast與fail-safe是什麼以及工做機制
複製代碼

fail-fast是什麼？

fail-fast的字面意思是「快速失敗」。當咱們在遍歷集合元素的時候，常常會使用迭代器，但在迭代器遍歷元素的過程當中，若是集合的結構被改變的話，就會拋出異常，防止繼續遍歷。這就是所謂的快速失敗機制。

下面咱們來看看官方文檔在HashMap這個集合中，它是怎麼解釋fail-fast的(以下圖)：

意思就是說，當Iterator這個迭代器被建立後，除了迭代器自己的方法(remove)能夠改變集合的結構外，其餘的因素如若改變了集合的結構，都被拋出ConcurrentModificationException異常。

請在繼續看官方的描述：

意思就是說：迭代器的快速失敗行爲是不必定可以獲得保證的，通常來講，存在非同步的併發修改時，不可能作出任何堅定的保證的。可是快速失敗迭代器會作出最大的努力來拋出ConcurrentModificationException。所以，編寫依賴於此異常的程序的作法是不正確的。正確的作法應該是：迭代器的快速失敗行爲應該僅用於檢測程序中的bug.

稍微總結下：fail-fast,即快速失敗機制，它是java集合中的一種錯誤檢測機制，當多個線程（當個線程也是能夠滴）,在結構上對集合進行改變時，就有可能會產生fail-fast機制。

這裏，我解釋下什麼是結構上的改變。 例如集合上的插入和刪除就是結構上的改變，可是，若是是對集合中某個元素進行修改的話，並非結構上的改變哦。

下面，咱們來演示下在單線程的環境下，fail-fast拋出異常的實例：

for(int i = 10; i < 100; i++){
		map.put(i, i);
	}
	List<Integer> list = new ArrayList<>();
	for(int i = 0; i < 20; i++){
		list.add(i);
	}
	Iterator<Integer> it = list.iterator();
	int temp = 0;
	while(it.hasNext()){
		if(temp == 3){
			temp++;
			list.remove(3);
		}else{
			temp++;
			System.out.println(it.next());
		}
	}
}
複製代碼

打印結果：

**結果分析：**由於當temp==3的時候，執行list.remove()方法，集合的結構被改變了，因此再次遍歷迭代器的時候，就會拋出異常。

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fail-fast的工做原理

咱們首先先來看下源碼：

**分析：**從源碼咱們能夠發現，迭代器在執行next()等方法的時候，都會調用checkForComodification()這個方法，查看modCount==expectedModCount?若是相等則拋出異常。

expectedModcount:這個值在對象被建立的時候就被賦予了一個固定的值modCount。也就是說這個值是不變的。也就是說，若是在迭代器遍歷元素的時候，若是modCount這個值發生了改變，那麼再次遍歷時就會拋出異常。
何時modCount會發生改變呢？

此次就不帶你們看源碼了。其實當咱們對集合的元素的個數作出改變的時候，modCount的值就會被改變，若是刪除，插入。但修改則不會。

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fail-fast的一些處理方法

若是咱們不但願在迭代器遍歷的時候由於併發等緣由，致使集合的結構被改變，進而可能拋出異常的話，咱們能夠在涉及到會影響到modCount值改變的地方，加上同步鎖(synchronized),或者直接使用 Collections.synchronizedList來解決。

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fail-fast就先講到這裏，下面簡單講講fail-safe與fail-fast的區別

當咱們對集合結構上作出改變的時候，fail-fast機制就會拋出異常。可是，對於採用fail-safe機制來講，就不會拋出異常(你們估計看到safe兩個字就知道了)。

這是由於，當集合的結構被改變的時候，fail-safe機制會在複製原集合的一份數據出來，而後在複製的那份數據遍歷。

所以，雖然fail-safe不會拋出異常，但存在如下缺點：

1. 複製時須要額外的空間和時間上的開銷。

2. 不能保證遍歷的是最新內容。

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