04、怎么避开 fail-fast 保护机制呢
通过上面的分析,相信大家都明白为什么不能在 for each 循环里进行元素的 remove 了。
那怎么避开 fail-fast 保护机制呢?毕竟删除元素是常规操作,咱不能因噎废食啊。
1)remove 后 break
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("沉默王二"); list.add("沉默王三"); list.add("一个文章真特么有趣的程序员"); for (String str : list) { if ("沉默王二".equals(str)) { list.remove(str); break; } }
我怎么这么聪明,忍不住骄傲一下。有读者不明白为什么吗?那我上面的源码分析可就白分析了,爬楼再看一遍吧!
略微透露一下原因:break 后循环就不再遍历了,意味着 Iterator 的 next 方法不再执行了,也就意味着 checkForComodification 方法不再执行了,所以异常也就不会抛出了。
但是呢,当 List 中有重复元素要删除的时候,break 就不合适了。
2)for 循环
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("沉默王二"); list.add("沉默王三"); list.add("一个文章真特么有趣的程序员"); for (int i = 0, n = list.size(); i < n; i++) { String str = list.get(i); if ("沉默王二".equals(str)) { list.remove(str); } }
for 循环虽然可以避开 fail-fast 保护机制,也就说 remove 元素后不再抛出异常;但是呢,这段程序在原则上是有问题的。为什么呢?
第一次循环的时候,i 为 0,list.size() 为 3,当执行完 remove 方法后,i 为 1,list.size() 却变成了 2,因为 list 的大小在 remove 后发生了变化,也就意味着“沉默王三”这个元素被跳过了。能明白吗?
remove 之前 list.get(1) 为“沉默王三”;但 remove 之后 list.get(1) 变成了“一个文章真特么有趣的程序员”,而 list.get(0) 变成了“沉默王三”。
3)Iterator
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("沉默王二"); list.add("沉默王三"); list.add("一个文章真特么有趣的程序员"); Iterator<String> itr = list.iterator(); while (itr.hasNext()) { String str = itr.next(); if ("沉默王二".equals(str)) { itr.remove(); } }
为什么使用 Iterator 的 remove 方法就可以避开 fail-fast 保护机制呢?看一下 remove 的源码就明白了。
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(); } }
虽然删除元素依然使用的是 ArrayList 的 remove 方法,但是删除完会执行 expectedModCount = modCount,保证了 expectedModCount 与 modCount 的同步。
05、最后
在 Java 中,fail-fast 从狭义上讲是针对多线程情况下的集合迭代器而言的。这一点可以从 ConcurrentModificationException 定义上看得出来。
This exception may be thrown by methods that have detected concurrent
modification of an object when such modification is not permissible.
For example, it is not generally permissible for one thread to modify a Collectionwhile another thread is iterating over it. In general, the results of theiteration are undefined under these circumstances. Some Iteratorimplementations (including those of all the general purpose collection implementationsprovided by the JRE) may choose to throw this exception if this behavior isdetected. Iterators that do this are known as fail-fast iterators,as they fail quickly and cleanly, rather that risking arbitrary,non-deterministic behavior at an undetermined time in the future.
再次拙劣地翻译一下。
该异常可能由于检测到对象在并发情况下被修改而抛出的,而这种修改是不允许的。
通常,这种操作是不允许的,比如说一个线程在修改集合,而另一个线程在迭代它。这种情况下,迭代的结果是不确定的。如果检测到这种行为,一些 Iterator(比如说 ArrayList 的内部类 Itr)就会选择抛出该异常。这样的迭代器被称为 fail-fast 迭代器,因为尽早的失败比未来出现不确定的风险更好。
既然是针对多线程,为什么我们之前的分析都是基于单线程的呢?因为从广义上讲,fail-fast 指的是当有异常或者错误发生时就立即中断执行的这种设计,从单线程的角度去分析,大家更容易明白。
你说对吗?
06、致谢
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