java中的迭代器类型(弱一致)

我理解fail-fast(LinkedList)和故障安全(copyonwrite)迭代器,但是弱的一致性仍然是个谜。

文档说它可能反映了底层集合的变化,但是没有保证。 所以我认为弱一致性不会创建后备集合的副本。 (在并发Map中,它在同一个bucketarray上工作)。

我假设如果一个线程A创建了一个迭代器并且经过了一半,那么当线程B将一个项目放入数组开头的存储区时,这个更改将不会对线程A的迭代器可见。

如果B将该项放到数组的末尾,A就会看到它。

是否可能有一个nosuchelement例外?

如果线程A创建一个迭代器,然后遍历到一个项目X,它有一个下一个项目Y,然后jvm停止线程A并恢复线程B,谁删除Y.这对线程A是可见的(我想是这样,否则并发映射将不会’是线程安全的,但对其迭代器的实现方式一无所知),因为它对线程A是不可见的,因此它很容易抛出exception。

java.util.concurrent包文档中给出了弱一致性的定义。 为方便起见,我将引用相关位。 关于弱一致的迭代器和分裂器,文档说:

  • 它们可以与其他操作同时进行
  • 他们永远不会抛出ConcurrentModificationException
  • 它们保证在构造时只存在一次元素,并且可能(但不保证)反映构造后的任何修改。

这没有说明(以及使用“一致”一词可能隐含的内容)是迭代不会导致诸如IndexOutOfBoundsExceptionNoSuchElementException类的错误。 它也没有说明迭代是否会终止! (我相信它会。)从某种意义上说,这种行为确实是一致的,尽管保证相当薄弱。 如果在迭代期间发生修改,则第三个子弹特别明确地不保证迭代可以看到哪些元素。

请考虑以下示例:

  List input = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e"); List output = new ArrayList<>(); Deque deque = new ConcurrentLinkedDeque<>(input); for (String s : deque) { output.add(s); if (s.equals("c")) { deque.addFirst("XXX"); deque.removeLast(); } } 

ConcurrentLinkedDeqeue是具有弱一致迭代语义的集合的示例。 此代码对其进行迭代并将看到的每个元素添加到副本中,但在迭代的中间,deque被修改。

如果您使用LinkedList尝试此操作,您将获得所期望的ConcurrentModificationException 。 使用ConcurrentLinkedDeque ,输出列表是

  [a, b, c, d] 

请注意,在删除“e”之前添加了“XXX”,因此输出列表仅反映了迭代期间对输入所做的一些修改。 由于迭代在这种情况下从左向右进行,因此不会看到对当前迭代点左侧进行的修改,并且可以看到对当前迭代点右侧的修改。 当然,并非所有集合都具有如此简单的迭代顺序。

另请注意,输出不会反映输入在任何时间点发生的快照。 (如果你想要快照语义,你需要使用像CopyOnWriteArrayList这样的东西。)唯一的保证是迭代看到的元素在某个时刻出现在输入中。 这是一个非常弱的保证!

然而,它比我称之为不一致的行为更强大。 考虑使用索引(而不是Iterator对象)迭代ArrayList的代码:

  List input = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e"); List output = new ArrayList<>(); List arrayList = new ArrayList<>(input); for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) { String s = arrayList.get(i); output.add(s); if (i == 2) { // <<< MODIFY arrayList.add(0, "XXX"); } } 

在这种情况下输出是

  [a, b, c, c, d, e] 

它重复在输入中只出现一次的元素“c”。 这显然是一个错误。 或者,假设标记为MODIFY的行更改为:

  if (s.equals("c")) { 

在这种情况下,循环永远不会终止! 您还可以轻松想象使用索引样式循环在完全正确(错误)时间修改列表将导致IndexOutOfBoundsException

所以你可以看到,在修改集合时迭代一个集合可能会出现很多问题。 弱一致的迭代提供了对重复元素的保证,以及可能发生的各种错误或无限循环。 “弱点”是它们几乎不能确保在迭代期间观察到哪些元素。

最后,请注意, 快速失败弱一致性是Java SE规范中定义和使用的特定术语。 官方Java文档中的任何地方都不使用术语“故障安全”。 因此,我建议不要使用“fail-safe”来描述任何Java集合的并发修改策略。 有些人认为“故障安全”与“快速失败”相反,你会看到这种情况发生在互联网上的各种博客和文章中。 坦率地说,我认为应该避免这种草率的写作。