Java中的迭代器类型弱一致

如何解决Java中的迭代器类型弱一致

弱一致性 的定义在java.util.concurrent软件包文档中给出。为了方便起见，我将引用相关的位。关于弱一致性的迭代器和分离器，文档说：

他们可能会与其他操作同时进行

他们永远不会抛出ConcurrentModificationException

它们可以保证遍历在构造时存在的元素一次，并且可以（但不保证）反映出构造后的任何修改。

这并不是说（以及使用“ consistent”一词可能隐含的意思）是，迭代不会导致诸如indexoutofboundsexception或的错误NoSuchElementException。它也没有说迭代是否会终止！（我相信会的。）从某种意义上说，这种行为确实是一致的，尽管保证还很薄弱。如果在迭代过程中进行了修改，则特别是第三个项目符号不会明确保证迭代会看到哪些元素。

考虑以下示例：

    List<String> input = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e");
    List<String> output = new ArrayList<>();

    Deque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>(input);
    for (String s : deque) {
        output.add(s);
        if (s.equals("c")) {
            deque.addFirst("XXX");
            deque.removeLast();
        }
    }

AConcurrentLinkedDeqeue是具有弱一致性迭代语义的集合的示例。该代码对其进行迭代，并将看到的每个元素添加到副本中，但是在迭代过程中，双端队列被修改。

如果您尝试使用a，LinkedList您将得到ConcurrentModificationException您所期望的。使用ConcurrentLinkedDeque，输出列表为

    [a, b, c, d]

请注意，在删除“ e”之前已添加“ XXX”，因此输出列表仅反映了迭代过程中对输入所做的一些修改。由于在这种情况下迭代是从左到右进行的，因此不会看到对当前迭代点左侧进行的修改，而看到对当前迭代点右侧进行的修改也就不足为奇了。当然，并非所有集合都具有如此简单的迭代顺序。

还要注意，输出在任何时间点都不会反映输入的快照。（如果需要快照语义，则需要使用类似的东西copyOnWriteArrayList。）唯一的保证是，迭代中看到的元素有时会出现在输入中。这是一个很薄弱的保证！

但是，它比我所说的 不一致 行为要强。考虑下面的代码，该代码使用索引（而不是Iterator对象）在ArrayList上进行迭代：

    List<String> input = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e");
    List<String> output = new ArrayList<>();

    List<String> 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，输出为

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

重复元素“ c”，该元素在输入中仅出现一次。显然这是一个错误。或者，假设标记为MODIFY的行更改为：

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

在这种情况下，循环将永远不会终止！您还可以轻松地想象一下使用索引样式循环在恰好正确（错误）的时间修改列表将导致的情况indexoutofboundsexception。

因此，您可以看到在修改集合时，有很多事情可能会出错。弱一致性迭代提供了对重复元素以及可能发生的各种错误或无限循环的保证。“弱点”是它们不能保证在迭代过程中准确观察到哪些元素。

最后，请注意， 快速失败 和 弱一致性 是Java SE规范中定义和使用的特定术语。官方Java文档中未在任何地方使用“故障保护”一词。因此，我建议不要使用“故障安全”来描述任何Java集合的并发修改策略。有人认为“故障安全”与“故障快速”相反，您会在互联网上的各种博客和文章中看到这种情况。坦白说，我认为这是草率的写作，应该避免。

解决方法

我了解故障快速（LinkedList）和故障安全（copyonwrite）迭代器，但是弱一致性仍然是个谜。

文档说它可能反映了基础馆藏的变化，但不能保证。因此，我认为弱一致性不会创建后备集合的副本。（在并发Map中，它可在同一bucketarray上运行）。

我假设线程A创建了一个迭代器并进行了一半，当线程B将一个项目放到数组开头的存储桶中时，线程A的迭代器将看不到该更改。

如果B将该项目放在数组的末尾，则A会看到它。

是否可能有nosuchelement例外？

如果线程A创建了一个迭代器，则遍历到具有下一个Y的项X，然后jvm停止线程A并继续执行线程B，后者删除了Y。这对线程A是可见的（我想这样并发映射就不会了）是线程安全的，但是对如何实现其迭代器一无所知），因为线程A无法看到它，那么它很容易引发异常。