迭代时更新 PriorityQueue

Posted 2023-02-16

【中文标题】迭代时更新 PriorityQueue

【英文标题】：Updating a PriorityQueue when iterating it

【发布时间】：2011-08-18 10:25:24

【问题描述】：

我需要根据它们的 ID 更新 PriorityQueue 中的一些固定优先级元素。我认为这是一个很常见的场景，这里有一个示例 sn-p (android 2.2)：

for (Entry e : mEntries) 
    if (e.getId().equals(someId)) 
        e.setData(newData);
    

然后我将Entry 设置为“不可变”（没有setter 方法），以便创建一个新的Entry 实例并由setData() 返回。我将我的方法修改为：

for (Entry e : mEntries) 
    if (e.getId().equals(someId)) 
        Entry newEntry = e.setData(newData);
        mEntries.remove(e);
        mEntries.add(newEntry);
     

代码似乎工作正常，但有人指出，在迭代队列时修改队列是个坏主意：它可能会引发 ConcurrentModificationException，我需要将要删除的元素添加到 ArrayList 并删除稍后。他没有解释原因，对我来说这似乎是一个很大的开销，但我在互联网上找不到任何具体的解释。

（This post 类似，但优先级可以改变，这不是我的情况）

谁能澄清我的代码有什么问题，我应该如何更改它以及 - 最重要的是 - 为什么？

谢谢， 涟漪

---

PS：一些实现细节...

PriorityQueue<Entry> mEntries = new PriorityQueue<Entry>(1, Entry.EntryComparator());

与：

public static class EntryComparator implements Comparator<Entry> 
    public int compare(Entry my, Entry their) 
        if (my.mPriority < their.mPriority) 
            return 1;
        
        else if (my.mPriority > their.mPriority) 
            return -1;
        
        return 0;
    

【问题讨论】：

可能创建一个堆栈，然后在完成后将所需的元素添加到那里。

【参考方案1】：

这段代码在 Java 6 的 PriorityQueue 实现中：

private class Itr implements Iterator<E> 
  /**
   * The modCount value that the iterator believes that the backing
   * Queue should have.  If this expectation is violated, the iterator
   * has detected concurrent modification.
   */
  private int expectedModCount = modCount;

  public E next() 
    if(expectedModCount != modCount) 
      throw new ConcurrentModificationException();
    


  

现在，为什么这里有这段代码？如果您查看Javadoc for ConcurrentModificationException，您会发现如果在迭代完成之前对底层集合进行了修改，则迭代器的行为是未定义的。因此，许多集合都实现了这种modCount 机制。

修复您的代码

您需要确保不要在循环中修改代码。如果您的代码是单线程的（看起来是），那么您只需按照同事的建议进行操作，然后将其复制到列表中以供以后包含。此外，还记录了 Iterator.remove() 方法的使用以防止 ConcurrentModificationExceptions。一个例子：

List<Entry> toAdd = new ArrayList<Entry>();
Iterator it = mEntries.iterator();
while(it.hasNext()) 
  Entry e = it.next();

  if(e.getId().equals(someId)) 
    Entry newEntry = e.setData(newData);
    it.remove();
    toAdd.add(newEntry);
  

mEntries.addAll(toAdd);

【讨论】：

很好的解释和解决方案:)

【参考方案2】：

PriorityQueue 的 Javadoc 明确指出：

“请注意，此实现不是同步的。如果任何线程在结构上修改列表，则多个线程不应同时访问 PriorityQueue 实例。相反，请使用线程安全的 PriorityBlockingQueue 类。”

这似乎是你的情况。

【参考方案3】：

您的代码中的问题已经解释过了——实现迭代器，它可以通过交叉修改一致地迭代集合，这是一项相当艰巨的任务。您需要指定如何处理已删除的项目（将通过迭代器看到吗？），添加的项目，修改的项目......即使您可以始终如一地做到这一点，它也将是相当复杂和低效的实现——而且，大多数情况下，不是非常有用，因为用例“无需修改即可迭代”更为常见。因此，Java 架构师选择在迭代时拒绝修改，Java 集合 API 中的大多数集合都遵循这一点，如果检测到此类修改，则抛出 ConcurrentModificationException。

至于你的代码——对我来说，你不应该让项目不可变。不变性是件好事，但不应过度使用。如果您在此处使用的 Entry 对象是某种领域对象，并且您真的希望它们是不可变的——您可以创建某种临时数据持有者 (MutableEntry) 对象，在您的算法中使用它，然后将数据复制到 Entry返回。从我的角度来看，这将是最好的解决方案。

【参考方案4】：

一个稍微好一点的实现是

List<Entry> toAdd = new ArrayList<Entry>();
for (Iterator<Entry> it= mEntries.iterator();it.hasNext();) 
    Entry e = it.next();
    if (e.getId().equals(someId)) 
        Entry newEntry = e.setData(newData);
        it.remove();
        toAdd.add(newEntry);
     

mEntries.addAll(toAdd);

这使用了迭代器的删除和之后的批量添加