什麼是fail-fast機制
fail-fast是一種錯誤檢測機制，一般意義上的fail-fast是當我們的代碼可能出現異常情況時，會立即拋出異常並中斷執行，而不是繼續執行。相反就是fail-safe機制。
在java中的fail-fast機制通常是指在集合中使用迭代器遍歷時，當多個線程對同一集合進行操作時，就可能會產生fail-fast。比如當一個線程A通過迭代器正在遍歷集合時，另一個線程又對該集合中的內容進行了修改，那麼線程A在訪問集合時，就會拋出ConcurrentModificationException異常，產生fail-fast機制。而採用fail-safe機制的集合在遍歷時任何對集合內容的修改都會先複製一份原來，在複製的集合上進行修改，不影響原來的，所以不會拋出ConcurrentModificationException
在java中，線程不安全的集合類的迭代器實現一般都是fail-fast的，如HashMap，ArrayList等，而線程安全的集合是fail-safe的，如CopyOnWriteArrayList，ConcurrentHashMap
fail-fast實現機制
在java中，fail-fast是如何實現的呢？比如在ArrayList等集合中，都會維護一個modCount變量，當對集合進行增刪等操作時，就會將modCount值加1。在迭代器中，會有一個expectedModCount，初始化設爲modCount的值，在使用迭代器調用next，remove等方法時，會先調用函數checkForComodification()檢查這兩個值是否相等，不相等就拋出ConcurrentModificationException異常。
後續當一個線程在使用迭代器進行遍歷時，另一個線程如果對集合做了修改，則會使modCount的值和expectedModCount的值不相等，則會拋出ConcurrentModificationException異常，導致fail-fast.
源碼如下：
CopyOnWriteArrayList解決fail-fast
CopyOnWriteArrayList是juc包下的一個線程安全的集合，在需要同步的ArrayList時，可採用CopyOnWriteArrayList來替換Vector。使用CopyOnWriteArrayList集合進行遍歷時不會產生fail-fast，即其是fail-safe的，其基本思想是每次對集合進行修改時都會拷貝一份原數組的副本，在拷貝的數組上進行修改，然後將原數組的指針指向拷貝後的。所以在當一個線程A對集合遍歷時，另一個線程修改了集合，但線程A不會看到修改後的內容，所以不會發生fail-fast。
對比ArrayList和CopyOnWriteArrayList的源碼：
可以看到CopyOnWriteArrayList中進行增刪等修改操作時，都是先複製一份原來的數組，然後對複製的數組修改後再將原數組的指針指向複製的數組setArray
查看CopyOnWriteArrayList迭代器源碼：
總結
Copy-On-Write是一種延時懶惰策略的思想，是寫時複製的容器。CopyOnWriteArrayList中add/remove等寫方法是需要加鎖的，目的是爲了避免Copy出N個副本出來，導致併發寫。但是，CopyOnWriteArrayList中的讀方法是沒有加鎖的。所以可以進行併發讀，但是讀到的數據可能不是最新的。所以CopyOnWrite容器是一種讀寫分離的思想，讀和寫不同的容器。而Vector在讀寫的時候使用同一個容器，讀寫互斥，同時只能做一件事兒。
參考：