fail-fast机制

👌什么是fail-fast机制？

题目详细答案

在Java集合框架中，fail-fast是一种机制，用于检测在遍历集合时的结构性修改，并立即抛出异常以防止不一致状态。fail-fast迭代器在检测到集合在迭代过程中被修改后，会抛出ConcurrentModificationException异常。

工作原理

fail-fast迭代器通过在遍历集合时维护一个修改计数器（modification count）来工作。每当集合结构发生变化（如添加或删除元素）时，这个计数器就会增加。当创建迭代器时，它会保存当前的修改计数器值。在每次调用next()方法时，迭代器会检查当前的修改计数器值是否与保存的值一致。如果不一致，说明集合在迭代过程中被修改了，迭代器会立即抛出ConcurrentModificationException。

代码 Demo

import java.util.*;

public class FailFastExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            System.out.println(element);
            // 在迭代过程中修改集合
            if (element.equals("B")) {
                list.add("D"); // 这将引发 ConcurrentModificationException
            }
        }
    }
}

在上面的代码中，当迭代器遍历到元素 “B” 时，集合被修改（添加了新元素 “D”），因此迭代器将抛出ConcurrentModificationException。

注意事项

快速失败并不保证：fail-fast机制并不能保证在所有情况下都能检测到并发修改。它是尽力而为的检测机制，不能依赖于它来实现并发安全。如果需要并发安全的集合，可以使用java.util.concurrent包中的并发集合类。

避免并发修改：在遍历集合时，避免在外部修改集合。可以使用迭代器的remove方法来安全地移除元素。

使用remove方法

为了避免ConcurrentModificationException，可以使用迭代器的remove方法来移除元素：

import java.util.*;

public class SafeRemovalExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            System.out.println(element);
            // 使用迭代器的 remove 方法安全地移除元素
            if (element.equals("B")) {
                iterator.remove();
            }
        }

        System.out.println("After removal: " + list);
    }
}

在这个示例中，使用iterator.remove()方法安全地移除了元素 “B”。