java中的快速失敗機制（fail-fast）安全失敗機制（fail-safe）

一：快速失敗（fail—fast）

        迭代器模式：就是提供一種方法對一個容器對象中的各個元素進行訪問，而又不暴露該對象容器的內部細節。

          在用迭代器遍歷一個集合對象時，如果遍歷過程中對集合對象的內容進行了修改（增加、刪除、修改），則會拋出Concurrent Modification Exception。（這個過程包括多線程下的修改，也包括單線程的修改）

          原理：迭代器在遍歷時直接訪問集合中的內容，並且在遍歷過程中使用一個 modCount 變量。集合在被遍歷期間如果內容發生變化，就會改變modCount的值。每當迭代器使用hashNext()/next()遍歷下一個元素之前，都會檢測modCount變量是否為expectedmodCount值，是的話就返回遍歷；否則拋出異常，終止遍歷。               

         場景：java.util包下的集合類都是快速失敗的，不能在多線程下發生並發修改（迭代過程中被修改）。

 

private static ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
private static void testFailFast() {       
        for(int i=0;i<5;i++) {
            list.add(String.valueOf(i));
        }
        Iterator iter=list.iterator();
        String value=null;
        while(iter.hasNext()) {
          value = (String)iter.next();
          System.out.print(value+", ");
          list.remove(value);//在用Iterator遍歷的過程中，如果在原集合對象上進行修改就會報ConcurrentModificationException錯誤
        }
        printAll();
}

但是你直接在Iterator上操作就不會報錯

private static void testFailFast() {       
        for(int i=0;i<5;i++) {
            list.add(String.valueOf(i));
        }
        Iterator iter=list.iterator();
        String value=null;
        while(iter.hasNext()) {
          value = (String)iter.next();
          System.out.print(value+", ");
          iter.remove();
        }
        printAll();
}
集合被全部刪除，這是因為在Iterator的remove操作中更新了expectedModCount=modCount的值，而集合對象自己的remove方法中是沒有這個操作的

在多線程的情況下同單線程，主要就是在用Iterator遍歷的時候不要直接操作原集合對象。

         

二：安全失敗（fail—safe）

      采用安全失敗機制的集合容器，在遍歷時不是直接在集合內容上訪問的，而是先復制原有集合內容，在拷貝的集合上進行遍歷。

      原理：由於迭代時是對原集合的拷貝進行遍歷，所以在遍歷過程中對原集合所作的修改並不能被迭代器檢測到，所以不會觸發Concurrent Modification Exception。

      缺點：基於拷貝內容的優點是避免了Concurrent Modification Exception，但同樣地，迭代器並不能訪問到修改后的內容，即：迭代器遍歷的是開始遍歷那一刻拿到的集合拷貝，在遍歷期間原集合發生的修改迭代器是不知道的。

          場景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失敗，可以在多線程下並發使用，並發修改。

private static CopyOnWriteArrayList<String> safelist = new CopyOnWriteArrayList<String>();
private static void testFailSafe() {       
        for(int i=0;i<5;i++) {
            safelist.add(String.valueOf(i));
        }
        String value=null;
        Iterator iter=safelist.iterator();
        while(iter.hasNext()) {
          value = (String)iter.next();
          System.out.print(value+", ");
          safelist.remove(value);//可以在原集合對象上操作，沒有報錯
        }
        printAll();
    }

 

 使用Foreach時對集合的結構進行修改會出現異常:

　　上面我們說了實現了Iterable接口的類就可以通過Foreach遍歷，那是因為foreach要依賴於Iterable接口返回的Iterator對象，所以從本質上來講，Foreach其實就是在使用迭代器，在使用foreach遍歷時對集合的結構進行修改，和在使用Iterator遍歷時對集合結構進行修改本質上是一樣的。所以同樣的也會拋出異常，執行快速失敗機制。

 for循環與迭代器的對比:

　　       效率上各有各的優勢:

　　　　> ArrayList對隨機訪問比較快，而for循環中使用的get()方法，采用的即是隨機訪問的方法，因此在ArrayList里for循環快。

　　　　> LinkedList則是順序訪問比較快，Iterator中的next()方法采用的是順序訪問方法，因此在LinkedList里使用Iterator較快。

　　　　> 主要還是要依據集合的數據結構不同的判斷。