fail-fast机制&& fail-safe

Fail-fast产生的条件：当多个线程对集合进行操作的时候，当其中一个线程的Iterator去遍历一个集合时，该集合的内容被其他线程所改变，就会抛出异常ConcurrentModificationException
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。或者尽量使用局部变量，根本上解决了线程安全的问题

总结：

fail-fast机制，是一种错误检测机制。它只能被用来检测错误，因为JDK并不保证fail-fast机制一定会发生，只是尽最大努力抛出异常。若在多线程环境下使用fail-fast机制的集合，建议使用“java.util.concurrent包下的类”去取代“java.util包下的类”。

产生fail-fast事件，是通过抛出ConcurrentModificationException异常来触发的。
什么时候触发：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。
（上述操作叫做：并发修改）：

当一个或多个线程正在遍历一个集合Collection，此时另一个线程修改了这个集合的内容（添加，删除或者修改）。这就是并发修改

迭代器在遍历过程中是直接访问内部数据的，因此内部的数据在遍历的过程中无法被修改。为了保证不被修改，迭代器内部维护了一个标记 “mode” ，当集合结构改变（添加删除或者修改），标记"mode"会被修改，而迭代器每次的hasNext()和next()方法都会检查该"mode"是否被改变，当检测到被修改时，抛出Concurrent Modification Exception

ArrayList是Java.util类下的，CopyOnWriteArrayList是java.util.concurrent类下的。
那么ArrayList会抛出ConcurrentModificationException的原因是：

(01) 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。
(02) ArrayList的iterator()函数返回的Iterator是在AbstractList中实现的；而CopyOnWriteArrayList是自己实现Iterator。
(03) 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！

注意 remove()方法会让expectModcount和modcount 相等，所以是不会抛出这个异常。

ArrayList部分源码：

private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;
        int lastRet = -1;
        int expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
 
        public boolean hasNext() {
            return (this.cursor != ArrayList.this.size);
        }
 
        public E next() {
            checkForComodification();
            /** 省略此处代码 */
        }
 
        public void remove() {
            if (this.lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();
            /** 省略此处代码 */
        }
 
        final void checkForComodification() {
            if (ArrayList.this.modCount == this.expectedModCount)
                return;
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

fail-safe

fail-safe任何对集合结构的修改都会在一个复制的集合上进行修改，因此不会抛出ConcurrentModificationException

fail-safe机制有两个问题

（1）需要复制集合，产生大量的无效对象，开销大

（2）无法保证读取的数据是目前原始数据结构中的数据。

在这里插入图片描述

fail-fast 和 fail-safe的例子：

fail-fast

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
 
public class FailFastExample
{
    
    
    public static void main(String[] args)
    {
        Map<String,String> premiumPhone = new HashMap<String,String>();
        premiumPhone.put("Apple", "iPhone");
        premiumPhone.put("HTC", "HTC one");
        premiumPhone.put("Samsung","S5");
        
        Iterator iterator = premiumPhone.keySet().iterator();
        
        while (iterator.hasNext())
        {
            System.out.println(premiumPhone.get(iterator.next()));
            premiumPhone.put("Sony", "Xperia Z");
        }
        
    }
    
}

Fail-safe

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.Iterator;
 
 
public class FailSafeExample
{
    
    
    public static void main(String[] args)
    {
        ConcurrentHashMap<String,String> premiumPhone = 
                               new ConcurrentHashMap<String,String>();
        premiumPhone.put("Apple", "iPhone");
        premiumPhone.put("HTC", "HTC one");
        premiumPhone.put("Samsung","S5");
        
        Iterator iterator = premiumPhone.keySet().iterator();
        
        while (iterator.hasNext())
        {
            System.out.println(premiumPhone.get(iterator.next()));
            premiumPhone.put("Sony", "Xperia Z");
        }
        
    }
    
}

fail-fast机制&& fail-safe

fail-safe

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