java傳統集合的一些弊病以及解決辦法

 

 

 

一、HashSet和HashMap有和聯絡？我們可以看看源碼：

在HashSet的源碼裡，我們可以看到如下一些代碼：

……public HashSet(){    map = new HashMap<E, Object>();}……public Iterator<E> iterator(){    return map.keySet().iterator();}…… 

看到這裡，便可知道：HashSet其實質也就是一個Map，只不過沒有使用到其中的value值而已

 

二、傳統集合的弊病

1、 
容易導致死迴圈

2、 
容易報異常，導致程式中斷

看如下三段代碼以及輸出情況：

(1)、

public class CollectionModifyExceptionTest {       public static void main(String[] args) {              Collection users = new ArrayList();              users.add(new User("張三",28));              users.add(new User("李四",25));              users.add(new User("王五",31));              Iterator iterUsers = users.iterator();              while(iterUsers.hasNext()){                     User user = (User)iterUsers.next();                     if("張三".equals(user.getName())){                            users.remove(user);                     }else{                            System.out.println(user);                     }              }       }}

 

輸出：

 

(2)、

public class CollectionModifyExceptionTest {       public static void main(String[] args) {              Collection users = new ArrayList();              users.add(new User("張三",28));              users.add(new User("李四",25));              users.add(new User("王五",31));              Iterator iterUsers = users.iterator();              while(iterUsers.hasNext()){                     User user = (User)iterUsers.next();                     if("李四".equals(user.getName())){                            users.remove(user);                     }else{                            System.out.println(user);                     }              }       }}

 

輸出：

 

(3)、

public class CollectionModifyExceptionTest {       public static void main(String[] args) {              Collection users = new ArrayList();              users.add(new User("張三",28));              users.add(new User("李四",25));              users.add(new User("王五",31));              Iterator iterUsers = users.iterator();              while(iterUsers.hasNext()){                     User user = (User)iterUsers.next();                     if("王五".equals(user.getName())){                            users.remove(user);                     }else{                            System.out.println(user);                     }              }       }}

 

列印：

 

觀察上面三種情況，第一和第三都拋出異常，程式中斷；第二程式沒有拋出異常，卻沒有我們理想的運行結果。下面，我來仔細分析一下這三種情況的運行現象：

 

第一種：當我們刪除張三的時候可以看到報異常的是：

User user = (User)iterUsers.next(); 

這裡報錯，進入源碼一看：

private void checkForComodification() {        if (l.modCount != expectedModCount)            throw new ConcurrentModificationException();    }

 

報錯的是這裡，這裡表示的模組的計數與預期的計數不相等的時候，就會拋出這個異常，那這兩個計數是怎麼回事呢？接著看AbstractList.java源碼：

private class Itr implements Iterator<E> {……int expectedModCount = modCount;……}

 

可以發現預期的計數是內部類迭代器的一個成員變數，而模組的計數是外部類AbstractList.java的一個成員變數，接下來我們看看modCount是怎麼賦值的。

……protected transient int modCount = 0;……public void add(int index, E element) {        ……        modCount++;    }public E remove(int index) {        ……        modCount++;        return result;}protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {        ……        modCount++;    }……

 

modCount模組計數相當於一個版本號碼，只要一有與資料相關的操作，不論是增加還是刪除，都會自增1。例如，我在程式中增加n條資料，又刪除兩條資料，則modCount為(n+2)。於是我們的第一種情況可以如所示：

第二種：當我們刪除李四的時候為什麼沒報異常呢？

當我們迴圈到李四的時候，可以看到AbstractList源碼的next()上面有一個hashNext方法：

public boolean hasNext() {            return cursor != size();}

 

其中size一開始等於3，cursor有三條資料，為0、1、2；當我們取到李四的時候，cursor=1，這個時候把李四刪掉，於是size便為2，然後返回，這個時候cursor有自增1，便為2，又進入while進行迴圈，判斷髮現返回false，於是程式便由此完成了，於是只列印張三

 

第三種情況：

當我們迴圈到王五的時候，cursor=2；這個時候刪掉王五，於是size便為2，然後返回，這個時候cursor有自增1，便為3，又進入while進行迴圈，判斷髮現返回true（形成了1中的死迴圈），於是又執行到while內部，於是執行next方法，比較版本，發現異常，於是報錯，程式終止。

 

通過以上三種情況可以得知：在傳統線程迭代的時候，不要對資料進行操作，否則會發生錯誤；在next()方法中，內部會對集合做一個版本的比較，然後來決定是否報出異常。

 

三、解決以上弊病的方法

通過二中可以知道傳統集合的一些弊病，那麼下面用兩種方法來解決這個問題：

1、 
傳統的方法

造成上面的錯誤的原因，其根本就是我們在讀資料的時候同時又對他進行了寫的操作，並且沒有做同步處理，於是出現了資料的混亂，於是加上同步處理，便能解決這個問題。使用Collections.synchorinizedMap(Map<K,V) m){}方法，便可以返回一個同步的集合，其中SynchorinizedMap內部實現的方法也非常的簡單，實現Map介面，然後將Map中的所有的方法都放在一個同步塊裡面，使用相同的對象鎖即可。

2、 
使用同步集合

查看java.util.concurrent包下可以查看到一些常見的同步集合

l        
ConcurrentHashMap

l        
CopyOnWriteArrayList

l        
CopyOnWriteArraySet

後面兩個類在寫的時候將會有一份拷貝，防止出錯。

於是我們只需要將前面的代碼稍微修改：

Collection users = new CopyOnWriteArrayList();