Java ConcurrentModificationException异常原因和解决方法

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1 ConcurrentModificationException异常 出现的原因

public class Test {
   public static void main(String[] args)  {
      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(2);
      Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
      while(iterator.hasNext()){
         Integer integer = iterator.next();
         if(integer==2)
            list.remove(integer);
      }
   }
}

运行结果：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
 at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
 at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
 at Polymorphic.Test.main(Test.java:13)

expectedModCount：表示对ArrayList修改次数的期望值，它的初始值为modCount

modCount 是AbstractList类中的一个成员变量

protected transient int modCount = 0;

该值表示对List的修改次数，查看ArrayList的add()和remove()方法就可以发现，每次调用add()方法或者remove()方法就会对modCount进行加1操作。

• next() 方法

在next()方法中会调用checkForComodification()方法，然后根据cursor的值获取到元素，接着将cursor的值赋给lastRet，并对cursor的值进行加1操作。初始时，cursor为0，lastRet为-1，那么调用一次之后，cursor的值为1，lastRet的值为0。注意此时，modCount为0，expectedModCount也为0。

• remove() 方法

remove方法删除元素最终是调用的fastRemove()方法，在fastRemove()方法中，首先对modCount进行加1操作（因为对集合修改了一次），然后接下来就是删除元素的操作，最后将size进行减1操作，并将引用置为null以方便垃圾收集器进行回收工作。

注意此时各个变量的值：对于iterator，其expectedModCount为0，cursor的值为1，lastRet的值为0
对于list，其modCount为1，size为0。

总结：关键在于
调用list.remove()方法导致modCount和expectedModCount的值不一致。
像使用for-each进行迭代实际上也会出现这种问题

2 在单线程环境下的解决办法

在Itr类中也给出了一个remove()方法，在这个方法中，删除元素实际上调用的就是list.remove()方法，但是它多了一个操作

expectedModCount = modCount;

因此，在迭代器中如果要删除元素的话，需要调用Itr类的remove方法。
将上述代码改为下面这样就不会报错了：

public class Test {
    public static void main(String[] args)  {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(2);
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Integer integer = iterator.next();
            if(integer==2)
                iterator.remove(integer);  //注意这个地方
        }
    }
}

3 在多线程环境下的解决方法

上面在单线程环境下的解决方法，在多线程环境下适用吗？

public class Test {
    static ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

    public static void main(String[] args)  {
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        list.add(5);

        Thread thread1 = new Thread(){
            public void run() {
                Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
                while(iterator.hasNext()){
                    Integer integer = iterator.next();
                    System.out.println(integer);
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };

        Thread thread2 = new Thread(){
            public void run() {
                Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
                while(iterator.hasNext()){
                    Integer integer = iterator.next();
                    if(integer==2)
                        iterator.remove();
                }
            }
        };
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

运行结果：

1
Exception in thread "Thread-0" java.util.ConcurrentModificationException
 at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
 at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
 at Polymorphic.Test$1.run(Test.java:21)

有可能有朋友说ArrayList是非线程安全的容器，换成Vector就没问题了，实际上换成Vector还是会出现这种错误
原因在于，虽然Vector的方法采用了synchronized进行了同步，但是实际上通过Iterator访问的情况下，每个线程里面返回的是不同的iterator，也即是说expectedModCount是每个线程私有。假若此时有2个线程，线程1在进行遍历，线程2在进行修改，那么很有可能导致线程2修改后导致Vector中的modCount自增了，线程2的expectedModCount也自增了，但是线程1的expectedModCount没有自增，此时线程1遍历时就会出现expectedModCount不等于modCount的情况了

一般有 2种解决办法：

• 在使用iterator迭代的时候使用synchronized或者Lock进行同步
• 使用并发容器CopyOnWriteArrayList代替ArrayList和Vector