Java基础之—快速失败 和 安全失败

一、快速失败（fail—fast）

在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的结构进行了修改（增加、删除），则会抛出Concurrent Modification Exception。

原理：

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果结构发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。

注意：

这里异常的抛出条件是检测到 modCount！=expectedmodCount 这个条件。如果集合发生变化时修改modCount值刚好又设置为了expectedmodCount值，则异常不会抛出。因此，不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程，这个异常只建议用于检测并发修改的bug。

场景：

java.util包下的集合类（如HashMap、HashSet、ArrayList、Vector）都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改（迭代过程中被修改）。

示例：

HashMap hashMap = new HashMap();
hashMap.put("不只Java-1", 1);
hashMap.put("不只Java-2", 2);
hashMap.put("不只Java-3", 3);

Set set = hashMap.entrySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
      System.out.println(iterator.next());
      hashMap.put("下次循环会抛异常", 4);
      System.out.println("此时 hashMap 长度为" + hashMap.size());
}

执行后的效果：

二、安全失败（fail—safe）

采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容*问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。

原理：

由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发Concurrent Modification Exception。

缺点：

基于拷贝内容的优点是避免了Concurrent Modification Exception，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。

场景：

java.util.concurrent包下的容器（如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。

示例：

ConcurrentHashMap concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap();
concurrentHashMap.put("不只Java-1", 1);
concurrentHashMap.put("不只Java-2", 2);
concurrentHashMap.put("不只Java-3", 3);

Set set = concurrentHashMap.entrySet();
Iterator iterator = set.iterator();

while (iterator.hasNext()) {
   System.out.println(iterator.next());
   concurrentHashMap.put("下次循环正常执行", 4);
}
System.out.println("程序结束");

执行后的效果：

最后说明一下，快速失败和安全失败是对迭代器而言的。并发环境下建议使用 java.util.concurrent 包下的容器类，除非没有修改操作。