【转载】ArrayList 中数据删除 & fail fast

本文转载自http://shift-alt-ctrl.iteye.com/blog/1839147

 

在循环arrayLlist时,经常会遇到remove操作,那么arrayList的remove的底层是怎么做的?

AbstractList中,有一个属性modCount,这个属性是跟踪list中数据被修改的次数,任何对list的add/remove操作,都将导致modCount++.

在AbstractList中还有一个内部类Itr implements Iterator,Itr是一个list遍历的工具类,当然list.iterator()方法也是返回Itr对象,在Itr中有一个校验位属性expectedModCount;对于一个itr对象,其初始时expectedModCount=modCount.

Iterator是list一个视图,其最终还是操作list的存储结构.在使用iterator遍历时,remove()操作,会导致modCount++(AbstractList.remove()),但是还有expectedModCount=modCount,即在iterator中remove数据,会带来expectedModCount与modCount值的同步.

在Iterator遍历时,next(),remove()方法会校验expectedModCount与modCount值是否一致,如果不一致,就意味着这list数据在iterator外部被修改,此时iterator遍历将会造成ConcurrentModificationException.

 

AbstractLlist不仅支持普通的iterator,还支持ListIterator(ArrayList,LinkedList均支持),ListIterator增加了遍历时双向游标能力(previous,next),增加了add方法.add方法和remove方法一样也做了expectedModCount和modCount一致性校验.

 引申一下,如下四个对list数据删除的代码,有区别吗??

如下是4中循环方式:

1) for(int i=0;i<list.size();i++){

list.remove(i);

}

2) for(int i=list.size()-1;i>=0;i--){

list.remove(i);

}

3)

int size = list.size();

for(int i=size-1;i>-1;i--){

list.remove(i);

}

 

4) for(Object i : list){

list.remove(i);//如果list中存在多个Object互相equals时,此方法仍然有效.注意list.remove(Object)内部使用了遍历操作,并使用equals来比较对象并删除.

}

5) Iterator it = list.iterator()

while(it.hasNext()){

it.next();

it.remove();

}

 

1),2),3)是最普通的遍历方式,但是在遍历并有删除操作时,似乎它们执行的结果还有些差距,根据坐标删除,那么1)实事上只会有一半被删掉,1)中每删除一次,计算一次list.size(),但是当前i++,且前端删除会造成数组结构copy.

2)后端删除,不会造成copy,每次都是删除最后一个位置,直至结束

3)因为size没有重新计算,在删除一半数据后,抛出IndexOutOfBoundsException

4)/5)正常

 

提示:foreach方式最终是转换成了iterator的方式进行.(产生于编译过程中).

 

关于fail fast:

在并发的时候，如果线程A正遍历一个collection(List, Map, Set etc.)，这时另外一个线程B却修改了该collection的size，线程A就会抛出一个错：ConcurrentModificationException，表明：我正读取的内容被修改掉了，你是否需要重新遍历？或是做其它处理？这就是fail-fast的含义。

 

Fail-fast是并发中乐观(optimistic)策略的具体应用，它允许线程自由竞争，但在出现冲突的情况下假设你能应对，即你能判断出问题何在，并且给出解决办法。悲观(pessimistic)策略就正好相反，它总是预先设置足够的限制，通常是采用锁(lock)，来保证程序进行过程中的无错，付出的代价是其它线程的等待开销： 

 

Doug Lea的concurrent包给出了另外一种解决方案，Copy On Write。它的CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet会在线程B试图修改数据容器时，给出一个copy出来的容器(当然，我们程序中是感觉不到的)，这样线程A在老版本的v上遍历，线程B则在新版本的v上修改，两者互不相干，也决不会出现ConcurrentModificationException。它的代价则主要是在容器的copy上，当并发程度越高，其开销也越高。

 

 

所以，Fast Fail被引入JDK的一个基本前提是：你绝大多数的情形，仅仅是在遍历一个collection，不会有另外的线程会对它做update。如此，它的效率是最充分的。但如果你不断遇到ConcurrentModificationException的异常时，则要考虑是否要进行一定次数的重新遍历，或者干脆采用悲观策略锁住资源来保证线程安全。