并发修改异常产生的原因及解决方案

博客围绕并发修改异常展开,先给出案例,需求是判断集合中有无'world'元素,若有则添加'javaee'元素。在迭代器遍历集合时修改集合会出现ConcurrentModificationException。解决方案有两种,一是用迭代器迭代并修改元素,二是用集合遍历并修改元素。

并发修改异常产生的原因及解决方案

  • A:案例演示
    • 需求:我有一个集合,请问,我想判断里面有没有"world"这个元素,如果有,我就添加一个"javaee"元素,请写代码实现。

        List list = new ArrayList();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("world");
        list.add("d");
        list.add("e");
        
        /*Iterator it = list.iterator();
        while(it.hasNext()) {
        	String str = (String)it.next();
        	if(str.equals("world")) {
        		list.add("javaee");			//这里会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常
        	}
        }*/			
      
  • B:ConcurrentModificationException出现
    • 迭代器遍历,集合修改集合
  • C:解决方案
    • a:迭代器迭代元素,迭代器修改元素(ListIterator的特有功能add)

    • b:集合遍历元素,集合修改元素

        ListIterator lit = list.listIterator();		//如果想在遍历的过程中添加元素,可以用ListIterator中的add方法
        while(lit.hasNext()) {
        	String str = (String)lit.next();
        	if(str.equals("world")) {
        		lit.add("javaee");	
        		//list.add("javaee");
        	}
        }
      
package com.heima.list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;

public class Demo03_List {

	/**
	 * * A:案例演示
	 * 需求:我有一个集合,请问我想判断里面有没有"world"这个元素.如果有,我就添加一个"javaee"元素,请写代码实现.
	 */
	public static void main(String[] args) {
		List list = new ArrayList();
		list.add("a");								//Object obj = new String();
		list.add("b");
		list.add("world");
		list.add("c");
		list.add("d");
		list.add("e");
		
		/*Iterator it = list.iterator();			//获取迭代器
		while (it.hasNext()) {						//判断集合中是否有元素
			String str = (String) it.next();		//向下转型
			if ("world".equals(str)) {
				list.add("javaee");					//遍历的同时在增加元素,并发修改ConcurrentModificationException
			}
		}*/
		
		ListIterator lit = list.listIterator();		//获取迭代器(List集合特有的)
		while (lit.hasNext()) {
			String str = (String)lit.next();		//向下转型
			if ("world".equals(str)) {
				//list.add("javaee");				//遍历的同时在增加元素,并发修改ConcurrentModificationException
				lit.add("javaee");
			}
		}
		System.out.println(list);
	}
}
### ConcurrentModificationException 异常原因解决方案 #### 异常原因 `java.util.ConcurrentModificationException` 是 Java 中的一种运行时异常,通常发生在使用迭代器(Iterator)遍历集合对象(如 `ArrayList`、`HashMap` 等)的过程中。当集合的结构被非迭代器自身的方法修改时(例如通过 `add` 或 `remove` 方法),就会抛出此异常[^2]。 这种异常的核心机制在于迭代器的 **fail-fast** 特性。在遍历过程中,迭代器会检查集合的修改计数器(`modCount`)是否与预期值(`expectedModCount`)一致。如果不一致,则说明集合在遍历过程中发生了结构上的修改,从而抛出 `ConcurrentModificationException`[^4]。 以下是异常检测源码的关键部分: ```java final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } ``` 上述代码展示了迭代器在每次调用 `next()` 方法时,都会执行 `checkForComodification()` 方法以确保集合未被并发修改。如果发现修改计数器不匹配,则立即抛出异常[^1]。 #### 解决方案 为避免 `ConcurrentModificationException`,可以采用以下几种方法: 1. **使用 Iterator 的 remove 方法** 在遍历集合时,应通过迭代器自身的 `remove()` 方法来移除元素,而不是直接调用集合的 `remove()` 方法。例如: ```java List<Integer> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { list.add(i); } Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer value = iterator.next(); if (value == 5) { iterator.remove(); // 使用迭代器的 remove 方法 } } ``` 2. **使用线程安全的集合类** 如果需要在多线程环境中操作集合,可以考虑使用线程安全的集合实现,例如 `CopyOnWriteArrayList` 或 `ConcurrentHashMap`。这些集合类通过内部机制保证了线程安全性,避免了 `ConcurrentModificationException` 的发生[^3]。 3. **使用同步块** 对于非线程安全的集合类,可以通过加锁的方式保护集合的访问和修改。例如: ```java List<Integer> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); synchronized (list) { Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer value = iterator.next(); if (value == 5) { iterator.remove(); } } } ``` 4. **避免在增强 for 循环中修改集合** 增强 for 循环本质上也是基于迭代器实现的,因此在循环体内直接调用集合的 `remove()` 方法会导致异常。例如以下代码会抛出异常: ```java List<Integer> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { list.add(i); } for (Integer value : list) { // 增强 for 循环 if (value == 5) { list.remove(value); // 抛出 ConcurrentModificationException } } ``` 正确的做法是改用显式的迭代器进行操作。 #### 示例代码 以下是一个完整的示例,展示如何正确处理 `ConcurrentModificationException`: ```java import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class Main { public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { list.add(i); } // 正确方式:使用 Iterator 的 remove 方法 Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { Integer value = iterator.next(); if (value == 5) { iterator.remove(); // 安全移除 } } System.out.println(list); // 输出结果:[0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9] } } ```
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