一、前言

并发队列里面的Iterators是弱一致性的，next返回的是队列某一个时间点或者创建迭代器时候的状态的反映。当创建迭代器后，其他线程删除了该元素时候并不会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常，能够保持创建迭代器后的元素一定被正确的next出来。

二、 ConcurrentLinkedQueue类图结构

以ConcurrentLinkedQueue为例说下是如何实现的，如图内部的Itr类实现了接口Iterator的功能。 nextNode变量用来存放next()函数要返回的节点，nextItem则用于保存next()函数要返回的节点的值，lasetRet则记录最后一次next()时候的节点元素，用于remove操作。

三、测试代码

3.1 实验一

本实验是测试获取迭代器后调用next前删除元素看看会有什么结果 首先列下测试代码： 主线程debug断点查看图： 如图主线程获取了队列元素zlx节点的迭代器，在调用next的时候debug阻塞主。 下面激活SleepInterrupt线程，执行remove操作： remove后调度到主线程执行 可知目前队列里面已经没有zlx元素了，下面看看迭代结果： zlx gh zzz 可知还是迭代出来了已经删除的元素，并且没抛出异常。

3.2 试验2

本实验测试获取迭代器前调用next后删除迭代器后面的元素看看有什么结果 首先列下测试代码： 主线程debug断点图 如图主线程获取了队列元素zlx节点的迭代器，在调用next的时候debug阻塞主。 下面激活SleepInterrupt线程，执行remove操作： remove后调度到主线程执行 可知现在队列里面没有了gh元素，下面看看迭代结果 zlx zzz

3.3 试验3

本实验测试获取迭代器前调用next后删除迭代器后面的元素看看有什么结果 首先列下测试代码： 下面看看迭代结果

四、源码分析

首先调用队列的iterator()方法时候会实例化一个迭代器，所以每次调用该方法都是一个新的实例，构造函数内部调用了advance方法，目的是确定第一个元素的iterator.

Itr() {
    advance();//(1)
}

//获取队列中下一个可用节点。调用next()时候返回节点值，或者返回null
private E advance() {

    //lastRet记录调用最后一次调用next时候的节点
    lastRet = nextNode;(2)

    //x存放节点值
    E x = nextItem;(3)

    //获取next节点
    Node<E> pred, p;
    //如果为nul则调用阻塞队列的first方法获取
    if (nextNode == null) {
        p = first();//(4)
        pred = null;
    } else {
        //不为nul则获取下一个节点(5)
        pred = nextNode;
        p = succ(nextNode);
    }

    for (;;) {

        //p=null则直接返回，重置节点null(6)
        if (p == null) {
            nextNode = null;
            nextItem = null;
            return x;
        }

        //否者记录当前节点并返回值
        E item = p.item;
        if (item != null) {//(7)
            nextNode = p;
            nextItem = item;
            return x;
        } else {
            // 跳过null值节点(8)
            Node<E> next = succ(p);
            if (pred != null && next != null)
                pred.casNext(p, next);
            p = next;
        }
    }
}

//判断是否有原始
public boolean hasNext() {
    return nextNode != null;
}

//有则删除
public E next() {
    if (nextNode == null) throw new NoSuchElementException();
    return advance();
}
//删除元素
public void remove() {
    Node<E> l = lastRet;
    if (l == null) throw new IllegalStateException();
    // rely on a future traversal to relink.
    l.item = null;
    lastRet = null;
}

下面看图说话： 假设初始队列里面有三个元素 那么调用队列的iterator时候执行（1）（4）（7）后队列状态图： 调用hasNext（）时候知道nextNode != null所以返回true. 然后调用next()方法执行（2）（5）（7）后,返回zlx,队列状态图 也就说第一次调用队列的iterator方法会在构造函数调用advance方法一次，这时候已经把队列第一个可用的节点指针赋值给nextNode，节点值赋值给nextItem；这样当调用hasNext时候先看nextNode是否null，null说明队列为空则返回false说明队列里面没有元素,否者会调用next方法，该方法会再次调用advance方法，由于调用hasNext确定了nextNode不为null所以会调用（5）来获取下次调用next要返回的值，也就是当前nextNode的后继节点。如果后继节点为null则返回nextNode对应的值nextItem，否者设置下一次调用next时候需要的nextNode和nextItem。 下面考虑下实验一的情况，首先线程1调用调用hasNext（)后情况为： 假如线程1调用next前另外线程把队列里面的zlx删除了，现在队列状态： 现在在调用next方法（2）（5）（7）后的状态为： 所以返回x=zlx； 试验2的结果很明显，这里不再说了，下面看看试验3 最后还有一个remove方法，他仅仅是把最后一次next时候记录的节点内容重置为null，并且记录节点为null,下面图解说下： 第一次调用hasNext后 然后调用remove方法因为lastRet=null所以抛出了异常，其实应该先调用next方法在调用remove方法。 这样是OK的先调用next方法设置lastRet，然后在调用remove删除。 然后看remove里面并没有看到有对队列里面的头尾节点进行操作，也就说并没有在队列中移除该元素的操作，乍一看这有问题，但是没问题：下面看删除zlx后队列状态 也就是remove仅仅把节点内容变为null，所以head还是指向这个元素（注意本节讲的都是不带哨兵节点的队列，正常情况下队列一开始有个null的哨兵节点，如果本节考虑的话，那么上面的图应该有两个null节点，一个是哨兵，一个是zlx节点变成的） 而poll时候如果节点内容为null则会继续查看后继节点，所以这里remove简单的把节点内容变为null即可。

四、总结

并发队列里面的迭代器通过使用nextItem保留创建迭代器时候的节点的值，保证了在调用hasNext和next方法之间其他线程删除该元素后还可以正常返回删除节点的内容，并不抛出异常，之所以说是弱一致性是因为调用next时候该元素已经不在队列里面了，但是迭代返回还可以返回。另外remove操作并没有立刻把删除的原始从队列中干掉，而是在出队时候从队列里面解除，让它变为自引用节点，等待被垃圾回收。