转：https://www.2cto.com/kf/201403/286536.html
一、单线程
1. 异常情况举例
只要抛出出现异常，可以肯定的是代码一定有错误的地方。先来看看都有哪些情况会出现ConcurrentModificationException异常，下面以ArrayList remove 操作进行举例：使用的数据集合：
|
1
2
3
4
5
6
7
|
List<string> myList =
new
ArrayList<string>();
myList.add(
"1"
);
myList.add(
"2"
);
myList.add(
"3"
);
myList.add(
"4"
);
myList.add(
"5"
);</string></string>
|
以下三种情况都会出现异常：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
Iterator<string> it = myList.iterator();
while
(it.hasNext()) {
String value = it.next();
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(value);
// error
}
}
for
(Iterator<string> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
String value = it.next();
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(value);
// error
}
}
for
(String value : myList) {
System. out.println(
"List Value:"
+ value);
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(value);
// error
}
} </string></string>
|
异常信息如下：
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)
2. 根本原因
以上都有3种出现异常的情况有一个共同的特点，都是使用Iterator进行遍历，且都是通过ArrayList.remove(Object) 进行删除操作。想要找出根本原因，直接查看ArrayList 源码 看为什么出现异常：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
|
public
class
ArrayList<e>
extends
AbstractList<e>
implements
Cloneable, Serializable, RandomAccess {
@Override
public
boolean
remove(Object object) {
Object[] a = array;
int
s = size;
if
(object !=
null
) {
for
(
int
i =
0
; i < s; i++) {
if
(object.equals(a[i])) {
System.arraycopy(a, i +
1
, a, i, --s - i);
a[s] =
null
;
// Prevent memory leak
size = s;
modCount++;
// 只要删除成功都是累加
return
true
;
}
}
}
else
{
for
(
int
i =
0
; i < s; i++) {
if
(a[i] ==
null
) {
System.arraycopy(a, i +
1
, a, i, --s - i);
a[s] =
null
;
// Prevent memory leak
size = s;
modCount++;
// 只要删除成功都是累加
return
true
;
}
}
}
return
false
;
}
@Override
public
Iterator<e> iterator() {
return
new
ArrayListIterator();
}
private
class
ArrayListIterator
implements
Iterator<e> {
......
// 全局修改总数保存到当前类中
/** The expected modCount value */
private
int
expectedModCount = modCount;
@SuppressWarnings
(
"unchecked"
)
public
E next() {
ArrayList<e> ourList = ArrayList.
this
;
int
rem = remaining;
// 如果创建时的值不相同，抛出异常
if
(ourList.modCount != expectedModCount) {
throw
new
ConcurrentModificationException();
}
if
(rem ==
0
) {
throw
new
NoSuchElementException();
}
remaining = rem -
1
;
return
(E) ourList.array[removalIndex = ourList.size - rem];
}
......
}
} </e></e></e></e></e>
|
List、Set、Map 都可以通过Iterator进行遍历，这里仅仅是通过List举例，在使用其他集合遍历时进行增删操作都需要留意是否会触发ConcurrentModificationException异常。
3. 解决方案
上面列举了会出现问题的几种情况，也分析了问题出现的根本原因，现在来总结一下怎样才是正确的，如果避免遍历时进行增删操作不会出现ConcurrentModificationException异常。|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
|
// 1 使用Iterator提供的remove方法，用于删除当前元素
for
(Iterator<string> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
String value = it.next();
if
(value.equals(
"3"
)) {
it.remove();
// ok
}
}
System. out.println(
"List Value:"
+ myList.toString());
// 2 建一个集合，记录需要删除的元素，之后统一删除
List<string> templist =
new
ArrayList<string>();
for
(String value : myList) {
if
(value.equals(
"3"
)) {
templist.remove(value);
}
}
// 可以查看removeAll源码，其中使用Iterator进行遍历
myList.removeAll(templist);
System. out.println(
"List Value:"
+ myList.toString());
// 3. 使用线程安全CopyOnWriteArrayList进行删除操作
List<string> myList =
new
CopyOnWriteArrayList<string>();
myList.add(
"1"
);
myList.add(
"2"
);
myList.add(
"3"
);
myList.add(
"4"
);
myList.add(
"5"
);
Iterator<string> it = myList.iterator();
while
(it.hasNext()) {
String value = it.next();
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(
"4"
);
myList.add(
"6"
);
myList.add(
"7"
);
}
}
System. out.println(
"List Value:"
+ myList.toString());
// 4. 不使用Iterator进行遍历，需要注意的是自己保证索引正常
for
(
int
i =
0
; i < myList.size(); i++) {
String value = myList.get(i);
System. out.println(
"List Value:"
+ value);
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(value);
// ok
i--;
// 因为位置发生改变，所以必须修改i的位置
}
}
System. out.println(
"List Value:"
+ myList.toString());</string></string></string></string></string></string>
|
输出结果都是：List Value:[1, 2, 4, 5] ， 不会出现异常。
以上4种解决办法在单线程中测试完全没有问题，但是如果在多线程中呢？
二、多线程
1. 同步异常情况举例
上面针对ConcurrentModificationException异常在单线程情况下提出了4种解决方案，本来是可以很哈皮的洗洗睡了，但是如果涉及到多线程环境可能就不那么乐观了。下面的例子中开启两个子线程，一个进行遍历，另外一个有条件删除元素：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
|
final
List<string> myList = createTestData();
new
Thread(
new
Runnable() {
@Override
public
void
run() {
for
(String string : myList) {
System.out.println(
"遍历集合 value = "
+ string);
try
{
Thread.sleep(
100
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();
new
Thread(
new
Runnable() {
@Override
public
void
run() {
for
(Iterator<string> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
String value = it.next();
System.out.println(
"删除元素 value = "
+ value);
if
(value.equals(
"3"
)) {
it.remove();
}
try
{
Thread.sleep(
100
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();</string></string>
|
输出结果：
遍历集合 value = 1
删除元素 value = 1
遍历集合 value = 2
删除元素 value = 2
遍历集合 value = 3
删除元素 value = 3
Exception in thread "Thread-0" 删除元素 value = 4
java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)
at list.ConcurrentModificationExceptionStudy$1.run(ConcurrentModificationExceptionStudy.java:42)
at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
删除元素 value = 5
结论：
上面的例子在多线程情况下，仅使用单线程遍历中进行删除的第1种解决方案使用it.remove()，但是测试得知4种的解决办法中的1、2、3依然会出现问题。
接着来再看一下 Java Doc对java.util.ConcurrentModificationException异常的描述：
当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时，抛出此异常。
说明以上办法在同一个线程执行的时候是没问题的，但是在异步情况下依然可能出现异常。
2. 尝试方案
(1) 在所有遍历增删地方都加上synchronized或者使用Collections.synchronizedList，虽然能解决问题但是并不推荐，因为增删造成的同步锁可能会阻塞遍历操作。(2) 推荐使用ConcurrentHashMap或者CopyOnWriteArrayList。
3. CopyOnWriteArrayList注意事项
(1) CopyOnWriteArrayList不能使用Iterator.remove()进行删除。(2) CopyOnWriteArrayList使用Iterator且使用List.remove(Object);会出现如下异常：
java.lang.UnsupportedOperationException: Unsupported operation remove
at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList$ListIteratorImpl.remove(CopyOnWriteArrayList.java:804)
4. 解决方案
单线程情况下列出4种解决方案，但是发现在多线程情况下仅有第4种方案才能在多线程情况下不出现问题。|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
|
List<string> myList =
new
CopyOnWriteArrayList<string>();
myList.add(
"1"
);
myList.add(
"2"
);
myList.add(
"3"
);
myList.add(
"4"
);
myList.add(
"5"
);
new
Thread(
new
Runnable() {
@Override
public
void
run() {
for
(String string : myList) {
System.out.println(
"遍历集合 value = "
+ string);
try
{
Thread.sleep(
100
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();
new
Thread(
new
Runnable() {
@Override
public
void
run() {
for
(
int
i =
0
; i < myList.size(); i++) {
String value = myList.get(i);
System.out.println(
"删除元素 value = "
+ value);
if
(value.equals(
"3"
)) {
myList.remove(value);
i--;
// 注意
}
try
{
Thread.sleep(
100
);
}
catch
(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();</string></string>
|
输出结果：
删除元素 value = 1
遍历集合 value = 1
删除元素 value = 2
遍历集合 value = 2
删除元素 value = 3
遍历集合 value = 3
删除元素 value = 4
遍历集合 value = 4
删除元素 value = 5
遍历集合 value = 5
OK，搞定