走进 JDK 之 ArrayList（二）：modCount 的前世今生

前世：数组的烦恼

ArrayList 是 Java 集合框架中一种动态大小的数组，用于存储对象。在 JDK 1.2 之前，ArrayList 只是一个普通的数组，每当需要添加或删除元素时，它都会进行昂贵的数组复制操作。

这种设计带来了性能问题，尤其是当数组频繁修改时。此外，数组的大小固定，这意味着当数组达到其容量时，ArrayList 必须重新分配一个更大的数组，这会进一步降低性能。

modCount 的诞生

为了解决这些问题，JDK 1.2 引入了 modCount 字段。modCount 是一个整数值，每当 ArrayList 进行结构修改（如添加、删除或清除元素）时，它就会递增。

通过跟踪结构修改，modCount 允许 ArrayList 检测并发修改。并发修改是指在迭代器正在遍历 ArrayList 时修改其内容的行为。

fail-fast 机制

ArrayList 使用 modCount 来实现其 fail-fast 机制。当迭代器被创建时，它会记录当前的 modCount 值。在迭代过程中，迭代器会定期检查 ArrayList 的 modCount 是否与创建时记录的 modCount 相同。

如果 modCount 不同，则表明 ArrayList 在迭代过程中被修改了。在这种情况下，迭代器会抛出 ConcurrentModificationException 异常，终止迭代。

这种 fail-fast 机制有助于防止因并发修改而导致的数据不一致或意外行为。通过及时检测并发修改，应用程序可以采取适当的措施，例如重新获取集合或尝试再次执行操作。

modCount 的使用

modCount 字段在 ArrayList 的内部类 Itr（用于遍历 ArrayList）中使用。当 Itr 被创建时，它会记录当前的 modCount。在每次迭代步骤中，Itr 都会检查 ArrayList 的 modCount 是否与创建时记录的 modCount 相同。

如果 modCount 不同，Itr 会抛出 ConcurrentModificationException 异常，终止迭代。这可以防止由于并发修改而导致的数据不一致或意外行为。

结论

modCount 字段是 ArrayList 类中一个至关重要的组件，它使 ArrayList 能够检测并发修改并实现 fail-fast 机制。通过跟踪结构修改，modCount 帮助确保集合的一致性并防止意外的并发修改异常。

理解 modCount 的作用对于编写健壮且线程安全的应用程序至关重要，这些应用程序可以处理并发修改并保持数据完整性。