fail-fast和fail-safe详解

一时失言乱红尘 2021-09-22 08:04 248阅读 0赞

### 简介 ###

fail-fast（快速失败）是Java对java.util包下的所有集合类的是一种错误检测机制。

fail-safe（安全失败）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上访问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。

### 区别 ###

java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。fail-fast（快速失败）的迭代器会抛出ConcurrentModificationException异常，而因为安全失败是基于对底层集合做拷贝，所以，它不受源集合上修改的影响，安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

### fail-fast触发方式 ###

首先是触发场景，若触发了快速失败，其场景一定是多线程同事操作一个集合类。以ArrayList来说，通过查看源码得知：在ArrayList中的Iterator（继承父类AbstractList中的Iterator）中发现，当对ArrayList进行迭代时，当调用next()和remove()方法时，会去调用检查方法checkForComodification()去检查是否要抛出ConcurrentModificationException异常。

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。

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###### 具体检查方法：在说具体方法前，先要理解两个变量modCount 和expectedModCount。expectedModCount 当迭代器创建时创建并且赋值为modCount ，并且expectedModCount 不可以被修改，而modCount 当ArrayList每被结构上修改一次modCount ++，随意只要判断expectedModCount 和modCount 两个变量是否一致即可决定是否抛出异常。 ######

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所谓结构被修改指的是，当对集合进行add(), remove() 或clear() 操作时，即改变集合的长度时（我是这么理解的-.-）就会改变集合的结构。在这里需要注意一点：当该变集合中元素的取值时，这不是改变集合的结构。

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### fail-fast解决方法 ###

可以使用java.util.concurrent包中的集合类进行操作。如需要一个ArrayList时可以使用java.util.concurrent中对应的CopyOnWriteArrayList类进行操作。CopyOnWriteArrayList和ArrayList所实现有所不同，CopyOnWriteArrayList没有继承于AbstractList，它仅仅只是实现了List接口。

### fail-safe ###

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包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。