Foreach、Iterator、For 使用中的线程安全问题
1、foreach、iterator、for 三者差别
1. 条件差别
- for需要知道集合或数组的大小,而且需要是有序的,不然无法遍历;
- foreach和iterator都不需要知道集合或数组的大小,他们都是得到集合内的每个元素然后进行处理;
2. 多态差别
-
for和foreach都需要先知道集合的类型,甚至是集合内元素的类型,即需要访问内部的成员,不能实现态;
-
iterator是一个接口类型,他不关心集合或者数组的类型,而且他还能随时修改和删除集合的元素。
当我们需要遍历不同的集合时,我们只需要传递集合的iterator。这就是iterator的好处,他不包含任何有关他所遍历的序列的类型信息,能够将遍历序列的操作与序列底层的结构分离。
迭代器统一了对容器的访问方式。这也是接口的解耦的最好体现。
3. 用法差别
- for循环一般用来处理比较简单的有序的,可预知大小的集合或数组.
- foreach可用于遍历任何集合或数组,而且操作简单易懂,他唯一的不好就是需要了解集合内部类型.
- iterator是最强大的,他可以随时修改或者删除集合内部的元素,并且是在不需要知道元素和集合的类 型的情况下进行的(原因可参考第2点:多态差别),当你需要对不同的容器实现同样的遍历方式时,迭代器是最好的选择!
2、代码实践
package com.icao;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;
/**
* @author
* @title: ForAndIterator
* @description: TODO
* @date 2020/4/15 10:52
*/
public class ForAndIterator {
// foreach
private static void testForEach(Vector<Integer> vector) {
for (Integer obj : vector) {
if (obj.equals(3)) vector.remove(obj);
}
}
// iterator
private static void testIterator(Vector<Integer> vector) {
Iterator<Integer> iterator = vector.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer v = iterator.next();
if (v.equals(3) ) vector.remove(v);
}
}
// for
private static void testFor(Vector<Integer> vector) {
for (int i = 0; i<vector.size();i++) {
if (vector.get(i).equals(3))
vector.remove(vector.get(i));
}
}
public static void main(String[] args) {
Vector<Integer> vector = new Vector<>();
vector.add(1);
vector.add(2);
vector.add(3);
// 这里分别 调用 testForEach(vector);、testIterator(vector);、testFor(vector);
testFor(vector);
System.out.println(JSON.toJSON(vector));
}
}
foreach
调用 testForEach(vector) 方法时,控制台打印结果
public static void main(String[] args) {
Vector<Integer> vector = new Vector<>();
vector.add(1);
vector.add(2);
vector.add(3);
testForEach(vector);
System.out.println(JSON.toJSON(vector));
}
控制台打印结果:
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.Vector$Itr.checkForComodification(Vector.java:1210)
at java.util.Vector$Itr.next(Vector.java:1163)
at com.huajie.ebidtender.ForAndIterator.testForEach(ForAndIterator.java:18)
at com.huajie.ebidtender.ForAndIterator.main(ForAndIterator.java:46)
Iterator
调用 testIterator(vector) 方法时,控制台打印结果
public static void main(String[] args) {
Vector<Integer> vector = new Vector<>();
vector.add(1);
vector.add(2);
vector.add(3);
testIterator(vector);
System.out.println(JSON.toJSON(vector));
}
控制台打印结果:
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.Vector$Itr.checkForComodification(Vector.java:1210)
at java.util.Vector$Itr.next(Vector.java:1163)
at com.huajie.ebidtender.ForAndIterator.testIterator(ForAndIterator.java:26)
at com.huajie.ebidtender.ForAndIterator.main(ForAndIterator.java:46)
for
调用 testFor(vector) 方法时,控制台打印结果
public static void main(String[] args) {
Vector<Integer> vector = new Vector<>();
vector.add(1);
vector.add(2);
vector.add(3);
testFor(vector);
System.out.println(JSON.toJSON(vector));
}
控制台打印结果:
[1,2]
Process finished with exit code 0
3、异常分析
这里说明Vector也不一定完全线程安全。在集合增加同时,又做了删除操作,导致了vector集合中 modCount 和 expectedModCount 不一致,导致抛出异常。这里用的是 vector 并且是单线程,已导致了异常报错,如果是线程不安全,或多线程情况下,异常报错的几率更高。
4、解决上述报错
当一个线程对集合做遍历的同事,正赶上另一个线程对集合做增删操作时,特别容易出现异常。多线程情况下,我们运用迭代器时,可以配合使用synchronized或并发容器(比如:CopyOnWriteArrayList 等)
package com.icao;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
/**
* @author
* @title: ForAndIterator
* @description: TODO
* @date 2020/4/15 10:52
*/
public class ForAndIterator {
private static void testForEach(CopyOnWriteArrayList<Integer> list) {
for (Integer obj : list) {
if (obj.equals(3)) list.remove(obj);
}
}
private static void testIterator(CopyOnWriteArrayList<Integer> list) {
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer v = iterator.next();
if (v.equals(3) ) list.remove(v);
}
}
private static void testFor(CopyOnWriteArrayList<Integer> list) {
for (int i = 0; i<list.size();i++) {
if (list.get(i).equals(3))
list.remove(list.get(i));
}
}
public static void main(String[] args) {
// Vector<Integer> vector = new Vector<>();
// vector.add(1);
// vector.add(2);
// vector.add(3);
CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
// 这里分别 调用 testForEach(list);、testIterator(list);、testFor(list);均正常运行
testFor(list);
System.out.println(JSON.toJSON(list));
}
}