你真的了解 fail-fast 和 fail-safe 吗
小伙伴们早上好呀~😝
本想着继续讲讲这个 ConcurrentHashMap
的,突然挖掘到源码中的这些特点,应该对你面试时很有用!欢迎指正!😋
简介
java.util
包下的 属于 fail-fast
, 快速失败~ 😝
java.util.concurrent
包下的 属于 fail-safe
,安全失败~ 😝
简单来说 就是 fail-fast
在迭代时,如果发现 该集合数据 结构被改变 (modCount != expectedModCount
),就会 抛出 ConcurrentModificationException
小伙伴们可以参考下 下面的代码简单实验一下~ 😋
fail-fast
实验代码
实验对象是 Hashtable
,这里采用 jdk1.7 的写法 ~
因为博主还在研究 下文中 ConcurrentHashMap
在 7 和 8 中有啥不一样 😝
效果如图:
触发的原理:
当集合数据结构发生变化时,这两个值是不相等的,所以会抛出该异常~ 。
结论:
虽然 HashTable
是 线程安全的 , 但是它有 fail-fast
机制 ,所以在多线程情况下进行 迭代 也不能去修改它的数据结构!fail-fast
机制 不允许并发修改!
fail-safe
实验代码
效果如图:
代码运行讲解,线程 A 往里加数据,线程 B 遍历它的数据,并删除。
可以看到这里并没有报错~,但是它也不能保证遍历到所有的值 (可以理解为无法获取到最新的值)
有没有感受到一丝丝 安全失败的感觉~ 😄
哈哈哈 它的特点就是 👉 允许并发修改,不会抛出 ConcurrentModificationException
,但是无法保证拿到的是最新的值
不知道小伙伴们看完上面的实验代码有没有疑惑
(・∀・(・∀・(・∀・*)
为什么可以调用它自身的 remove
呢?
别急~ 我们先来看看使用这个迭代器中发生了什么?
源码走起~
小伙伴们可以看看下面四张图~
创建迭代器的过程
从 图一 可以看到会去创造一个 EntryIterator
, 而 它又 继承了 HashIterator
,在初始化时,会先调用父类的构造器。
从 图三可以发现 HashIterator
在初始化 时,会去调用 advance
方法 (这里就不展开这个 concurrentHashMap
结构啦~ ) 这里的重点在最后一张图 , 它调用的是 UNSAFE.getObjectVolatile
。
它的作用是 强制从主存中获取属性值。
小伙伴们可以自行对比下 HashMap
或者 上面的 HashTable
,他们都是直接 拿到代码中定义的这个 Entry[]
~。🐷
不知道小伙伴们 get 得到这个点没有~
哈哈哈 容我唠叨唠叨一下~ 😝
4ye 在网上搜这个 fail-fast
和 fail-safe
的区别时,看到下面这张图。
几乎都在说 fail-safe
会复制原来的集合,然后在复制出来的集合上进行操作,然后就说这样是不会抛出 ConcurrentModificationException
异常了。
可是这种说法是 不严谨的~ 😝 它描述的情况应该是针对这个 CopyOnWriteArrayList
或者 CopyOnWriteArraySet
的情况(下面的源码讲到~)
CopyOnWriteArrayList
源码
可以发现这里 snapshot
的指针是始终指向这个原数组的(当你创建迭代器的时候)
当你添加数据时,它会复制原来的数组,并在复制出来的数组上进行修改,然后再设置进去,可以发现至始至终都没有修改到这个原数组,所以迭代器中的数据是不受影响的~😝
结论
fail-safe
也是得具体情况具体分析的。
如果是
CopyOnWriteArrayList
或者CopyOnWriteArraySet
,就属于 复制原来的集合,然后在复制出来的集合上进行操作 的情况 ,所以是不会抛出这个ConcurrentModificationException
的 。如果是这个
concurrentHashMap
的,就比较硬核了~ 😄 它直接操作底层,调用UNSAFE.getObjectVolatile
,直接 强制从主存中获取属性值,也是不会抛出这个ConcurrentModificationException
的 。并发下,无法保证 遍历时拿到的是最新的值~
嘿嘿 现在回答上面那个 为啥可以 remove
的问题~
remove
的源码如下
重点在红框处, pred 为 null 表示是数组的头部,此时调用 setEntryAt
,这里也是出现了这个 UNSAFE 😋 , setNext
也一样~
UNSAFE.putOrderedObject
这段代码的意思就是 :
有序的(有延迟的) 强制 更新数据到 主内存。(不能立刻被其他线程发现)
这些和 Java 的 JMM (Java 内存模型)有关! 埋个坑🕳,后面写并发的时候更~ 😝
总结
java.util
包下的属于fail-fast
,它的特点是 不允许并发修改,如果并发修改的话会导致在迭代过程中抛出 ConcurrentModificationException
,触发点是 modCount != expectedModCount
😝
java.util.concurrent
包下的 属于 fail-safe
,它的特点是 允许并发修改,但是 无法保证在迭代过程中获取到最新的值 。 😋而且 concurrentHashMap
修改数据时 是直接通过 UNSAFE 类 直接从主内存中获取数据,或者直接更新数据到主内存~ , CopyOnWriteArrayList
或者 CopyOnWriteArraySet
,就直接 复制原来的集合,然后在复制出来的集合上进行操作 ,是不同的操作~
最后
欢迎小伙伴们来一起探讨问题~
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让我们开始这一场意外的相遇吧!~
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