Iterable和Iterator
Iterator接口位于的位置是java.util.Iterator，它主要有兩個抽象方法供子類實現。hasNext()用來判斷還有沒有數據可供訪問，next()用來訪問下一個數據。
集合Collection不是直接去實現Iterator接口，而是去實現Iterable接口。
用這個Iterable接口的iterator()方法返回當前集合迭代器。
集合Collection體系的集合都得按照使用iterator()的方式返回可供遍歷的迭代器iterator。
集合使用Iterable接口的iterator()方法返回迭代器Iterator有很多好處。
比如有兩個線程都需要使用迭代器進行遍歷集合的操作，如果通過直接實現Iterator接口來拿迭代器。首先兩者拿的是同一個迭代器，并且兩者不同步，一個都遍歷結束了，另一個都還沒開始就無法遍歷集合了，但是他本來循環從頭開始遍歷集合的所有數據的。
如果使用Iterable接口的iterator()方法返回迭代器Iterator，那兩者獲得的就是不同迭代器了，就互不影響，自己可以按照自己的進度遍歷集合就行。
for-each就是迭代器的語法糖
要使用增強型 for 循環（也稱為 for-each 循環）遍歷一個集合，集合的類需要實現 java.lang.Iterable 接口。Iterable 接口定義了一個方法 iterator()，它返回一個 Iterator 對象，用于遍歷集合的元素。
import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;// Iterable位于java.lang包下，不用顯式import
public class MyCollection<T> implements Iterable<T> {private T[] elements;private int size;@SuppressWarnings("unchecked")public MyCollection(int capacity) {elements = (T[]) new Object[capacity];size = 0;}public void add(T element) {if (size < elements.length) {elements[size++] = element;} else {throw new IllegalStateException("Collection is full");}}// 當一個類要實現 Iterable 接口，它必須提供一個 iterator() 方法，該方法返回一個 Iterator 對象。@Overridepublic Iterator<T> iterator() {return new MyIterator();}private class MyIterator implements Iterator<T> {private int currentIndex = 0;@Overridepublic boolean hasNext() {return currentIndex < size;}@Overridepublic T next() {if (!hasNext()) {throw new NoSuchElementException();}return elements[currentIndex++];}}
}
MyCollection<String> collection = new MyCollection<>(10);collection.add("a");collection.add("b");collection.add("c");// 使用增強型 for 循環for (String element : collection) {System.out.println(element);}// 和增強for循環等價的顯式迭代器循環// 當一個類實現了 Iterable 接口，它必須提供一個 iterator() 方法，該方法返回一個 Iterator 對象。// 這個 Iterator 對象實現了 hasNext() 和 next() 方法，用于遍歷集合中的元素。// 下面的 iterator 是通過集合類實現的 Iterable 接口的 iterator() 方法獲得的Iterator<String> iterator = collection.iterator();while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();System.out.println(element);
快速失敗機制的工作原理
fail-fast 機制是java集合(Collection)中的一種錯誤機制。當多個線程對同一個集合的內容進行操作時，就可能會產生fail-fast事件。
Java中的集合類（如ArrayList、LinkedList、HashMap等）使用快速失敗機制來檢測在迭代過程中對集合的結構性修改。
工作原理如下：
- modCount：每個集合類都有一個modCount字段，用于記錄集合結構性修改的次數。結構性修改是指添加或刪除元素，改變集合的大小。
- 迭代器的expectedModCount：當創建迭代器時，迭代器會保存當前集合的modCount值到一個名為expectedModCount的字段中。
- 一致性檢查：在每次調用迭代器的
next()或hasNext()方法時，迭代器首先會檢查modCount是否與expectedModCount相同。如果不相同，說明集合在迭代過程中的結構被修改過，迭代器會拋出ConcurrentModificationException
總的來說：只要是涉及了改變ArrayList元素的個數的方法都會導致modCount的改變。當多線程環境下，由于expectedModCount與modCount的改變不同步，導致兩者之間不等，從而產生fast-fail。
這里的拋出異常，停止執行就是fail-fast，就是當自己遇到無法處理的情況時的處理方式。
下面是ConcurrentModificationException異常的例子：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
Iterator<String> iterator = list.iterator(); // expectedModCount = modCount = 0
list.add("b"); // modCount = 1
iterator.next(); // expectedModCount != modCount, 拋出ConcurrentModificationException異常
for-each循環對集合進行增刪也可能拋出異常，因為for-each在反編譯下可以發現就是迭代器的語法糖，所以涉及到對迭代器的使用。
List<String> collection = new ArrayList<>();collection.add("a");collection.add("b");// 使用增強型 for 循環for (String element : collection) {System.out.println(element);}// 和增強for循環等價的顯式迭代器循環// 當一個類實現了 Iterable 接口，它必須提供一個 iterator() 方法，該方法返回一個 Iterator 對象。// 這個 Iterator 對象實現了 hasNext() 和 next() 方法，用于遍歷集合中的元素。// 下面的 iterator 是通過集合類實現的 Iterable 接口的 iterator() 方法獲得的Iterator<String> iterator = collection.iterator();while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();if ("a".equals(element)) {collection.remove(element);}}
想要在循環時進行增刪操作，也就是進行這類對集合結構性有影響的操作，就要保證數據隔離性，下面是三種數據隔離性的處理方式，本質都是復制東西，只是復制的東西有所不同。
寫入時復制（copy-on-write, 簡稱COW）。
GC 代表 “Garbage Collection”（垃圾回收）。COW讀操作時并沒有加鎖，這是為了提高讀操作的性能，但是有缺點，比如讀數據的時候可能讀不到最新的數據。例如，線程1往集合里面add數據才增加了一半，線程2這時候就去讀數據，那讀到的就還是老數據。
這樣的話就只有增刪才需要開辟一個新數組，其他情況都是使用原數組引用來讀取原數組。
// 可以像使用普通的 ArrayList 一樣使用 CopyOnWriteArrayList(寫入時復制)，并且可以通過 List 接口來引用它List<String> cowList = new CopyOnWriteArrayList<>();cowList.add("a");cowList.add("b");cowList.add("c");Iterator<String> iterator = cowList.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());}cowList.remove("b");Iterator<String> iterator2 = cowList.iterator();while (iterator2.hasNext()) {System.out.println(iterator2.next());}
