【Java】已解决java.util.ConcurrentModificationException异常

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已解决java.util.ConcurrentModificationException异常

一、分析问题背景

java.util.ConcurrentModificationException异常是Java集合框架中常见的一个运行时异常。这个异常通常会在迭代集合（如使用for-each循环或迭代器遍历）的过程中，如果集合的结构（即大小或内容）被其他线程或方法修改（如添加、删除元素）时抛出。这个异常表明并发修改与迭代操作之间的冲突。

二、可能出错的原因

多线程并发修改：当一个线程正在迭代集合时，另一个线程尝试修改集合的大小或内容。
单线程内部修改：即使在单线程环境下，如果在for-each循环或迭代器的遍历过程中直接修改了集合，也会导致这个异常。

三、错误代码示例

以下是一个可能导致ConcurrentModificationException异常的示例代码：

import java.util.ArrayList;  
import java.util.Iterator;  
  
public class ConcurrentModificationDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();  
        list.add("One");  
        list.add("Two");  
        list.add("Three");  
  
        Iterator<String> iterator = list.iterator();  
        while (iterator.hasNext()) {  
            String item = iterator.next();  
            if ("Two".equals(item)) {  
                // 错误的做法：在迭代过程中直接修改集合  
                list.remove(item);  
            }  
        }  
  
        // 注意：这里并没有抛出异常，但如果在多线程环境中或者迭代器的内部实现有检查的话，就会抛出  
    }  
}

虽然上面的代码在单线程环境下可能不会立即抛出异常，但它展示了在迭代过程中直接修改集合的危险性。在多线程环境中，或者在更严格的集合实现中（如某些并发集合），上述代码会抛出ConcurrentModificationException。

四、正确代码示例

要正确地在迭代过程中修改集合，可以使用迭代器的remove方法，或者在单线程环境中使用Java 8引入的removeIf方法（如果集合是Collection的某个实现了该方法的子类，如ArrayList）。

使用迭代器的remove方法：

import java.util.ArrayList;  
import java.util.Iterator;  
  
public class ConcurrentModificationFixDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();  
        list.add("One");  
        list.add("Two");  
        list.add("Three");  
  
        Iterator<String> iterator = list.iterator();  
        while (iterator.hasNext()) {  
            String item = iterator.next();  
            if ("Two".equals(item)) {  
                // 正确的做法：使用迭代器的remove方法  
                iterator.remove();  
            }  
        }  
  
        // 现在集合中不再包含"Two"  
    }  
}

使用removeIf方法（Java 8+）：

import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
  
public class ConcurrentModificationJava8Demo {  
    public static void main(String[] args) {  
        List<String> list = new ArrayList<>();  
        list.add("One");  
        list.add("Two");  
        list.add("Three");  
  
        // Java 8的removeIf方法，用于移除满足条件的元素  
        list.removeIf(item -> "Two".equals(item));  
  
        // 现在集合中不再包含"Two"  
    }  
}

五、注意事项

避免在迭代过程中直接修改集合：始终使用迭代器的remove方法，或者对于支持removeIf的集合使用该方法来安全地移除元素。
考虑使用并发集合：如果你的应用程序需要处理多线程并发修改集合的情况，考虑使用java.util.concurrent包下的并发集合，如CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap等。
注意代码风格：保持代码清晰、简洁，避免过于复杂的逻辑和嵌套循环，这有助于减少并发修改集合的风险。
测试和验证：在开发过程中，对涉及集合修改的代码进行充分的测试和验证，确保在各种情况下都能正确运行。