iterator.next() 的线程安全

Question

如果我有一个在多个线程之间共享的Iterator，每个线程都调用：

// Inside a thread
int myValue = iterator.next();

可能的结果是什么？

（忽略 next() 可能抛出 NoSuchElementException 的事实）如果迭代器是 ArrayList 上的迭代器，是否有可能多个线程最终在 myValue 变量中得到相同的值？

下面的代码是解决此问题的一种方法吗？ （除了使用此处描述的 Java 8 流Passing a List Iterator to multiple Threads in Java）。

// Inside a thread
int myValue;
synchronized(iterator)
{
    myValue = iterator.next();
}

Answer 1

TLDR；切勿在线程之间共享迭代器！

考虑到循环内容最常见的迭代器用法，您可能会遇到以下 sn-p：

while(iterator.hasNext()) {
    Object nextItem = iterator.next();
}

现在考虑另一个线程执行完全相同操作的可能性。由于您无法控制线程调度，因此在具有单个元素的 Iterator 上可能会发生以下情况：

Thread 1: hasNext? true
Thread 2: hasNext? true
Thread 1: next() //but if this was the last element...
Thread 2: next() //...this will throw NoSuchElementException

迭代器也可能支持Iterator.remove()，当您对共享集合进行操作时，这可能会导致ConcurrentModificationException。

我们能否在不同的线程中得到相同的值？

以与上述类似的方式，考虑这个非常简单的迭代器实现（简化代码）：

class SimpleIterator implements Iterator {
    ArrayList source;
    int currentIndex;
    hasNext() {
        return currentIndex<source.size();
    }
    next() {
         Object o = source.get(currentIndex);
         currentIndex++;
         return o;
    }
}

在这里我们可能会得到：

Thread 1: get(currentIndex) //Object A
Thread 2: get(currentIndex) //also Object A
Thread 1: currentIndex++
Thread 2: currentIndex++  //you have skipped an element

这里的答案是是的，但重要的是要注意它在很大程度上取决于实现。根本不去那里更安全。

重复：一般来说，你不应该在线程之间共享迭代器。

Answer 2

是不是多个线程在 myValue 变量？

无法保证。

由于iterator 不是线程安全的，您应该在集合的对象上进行同步，例如

Iterator<String> iterator = obj.iterator();

synchronized (obj) {
    while (iterator.hasNext()) {
        int myValue = iterator.next();
        //...
    }
}

Answer 3

List#iterator() 的行为在 List 实现中不一致。

ArrayList，LinkedList，如果在迭代过程中被修改，将抛出 ConcurrentModificationException。为避免这种情况，请使用 synchronizedList() 并在迭代期间锁定 List。

Vector被默认同步，但Iterator不是线程安全的。

CopyOnWriteArrayList, we can iterate the List safely, even if concurrent modification is happening while iteration.