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标题: 关于集合中并发异常那点事 [打印本页]

作者: lzhuas 时间: 2014-5-27 23:25
标题: 关于集合中并发异常那点事
本帖最后由 lzhuas 于 2014-5-28 23:43 编辑

刚才我复习功课，复习到了多线程的同步，突然想起了视频里毕老师说的List集合中的迭代并发异常的那一部分，我又想到7K里的异步。。。
经过这一连串的疑惑我就想，是不是List是不安全的，迭代里突然两个线程同时操作着同一个集合的数据，就发生了并发异常。为了一究到底，我百度了。以下是解释，希望大家能学习学习：

不要以为只有多线程才有并发访问问题，其实单线程也有。举个例子，对于集合，相信大家经常碰到下面这种异常：

java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(AbstractList.java:449)
at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:420)

这个异常是由于并发修改集合元素引起的，大家第一个反应多半是多线程问题，结果可能怎么也找不出问题。这里我就模拟一下单线程引发这个并发问题的例子。

ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
list.add("4");
list.add("6");
for(String m:list){
System.out.println(m);
list.add("7");//look here ,problem point
}

上面这个例子只要一执行就会出现异常。为什么呢？

Iterator模式是用于遍历集合类的标准访问方法，我们来看看集合AbstracyList如何创建Iterator。首先AbstractList定义了一个内部类（inner class）：

private class Itr implements Iterator {
...
}

而iterator()方法的定义是：

public Iterator iterator() {
return new Itr();
}

因此客户端不知道它通过Iterator it = a.iterator();所获得的Iterator的真正类型。

现在我们关心的是这个申明为private的Itr类是如何实现遍历AbstractList的：

private class Itr implements Iterator {
int cursor = 0;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = modCount;

Itr类依靠3个int变量（还有一个隐含的AbstractList的引用）来实现遍历，cursor是下一次next()调用时元素的位置，第一次调用next()将返回索引为0的元素。lastRet记录上一次游标所在位置，因此它总是比cursor少1。

变量cursor和集合的元素个数决定hasNext()：

public boolean hasNext() {
return cursor != size();
}

方法next()返回的是索引为cursor的元素，然后修改cursor和lastRet的值：

public Object next() {
checkForComodification();
try {
Object next = get(cursor); //注意这里：得到下一个元素
lastRet = cursor++;
return next;
} catch(IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}

expectedModCount表示期待的modCount值，用来判断在遍历过程中集合是否被修改过。AbstractList包含一个 modCount变量，它的初始值是0，当集合每被修改一次时（调用add，remove等方法），modCount加1。因此，modCount如果不变，表示集合内容未被修改。

public E get(int index) {
rangeCheck(index); //检查范围
checkForComodification();//注意这里：检查是否有被修改
return l.get(index+offset);
}

Itr初始化时用expectedModCount记录集合的modCount变量，此后在必要的地方它会检测modCount的值：

final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}

如果modCount与一开始记录在expectedModeCount中的值不等，说明集合内容被修改过，此时会抛出ConcurrentModificationException。

大家看得很费劲吧？我最后解释一下吧，也就是迭代里有一个安全机制，它会检查进来时和出去时的记录值，就是看修改了没有。要是修改了就发生并发异常，这就是根本原因。如果您有什么别的见解请大声说出来也好让我纠正，谢谢！

作者: 楚轩 时间: 2014-5-27 23:27
赞一个，先看看，留着慢慢消化，

作者: Running 时间: 2014-6-9 22:18
赞一个，异常这个东西我就不理解是什么意思。。。

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