Java遍历 List 和 Map 出现 ConcurrentModificationException 异常原因分析及解决方法

一、单线程

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的remove操作进行举例：

使用的数据集合：
List myList = new ArrayList();
myList.add( “1”); myList.add( “2”);
myList.add( “3”); myList.add( “4”);
以下三种情况都会出现异常：

 Iterator it = myList.iterator();while (it.hasNext()) {String value = it.next();if (value.equals( "3")) {myList.remove(value);  // ConcurrentModificationException}}for (Iterator it = myList.iterator(); it.hasNext();) {String value = it.next();if (value.equals( "3")) {myList.remove(value);  // ConcurrentModificationException}}for (String value : myList) {System. out.println( "List Value:" + value);if (value.equals( "3")) {myList.remove(value);  // ConcurrentModificationException}}

异常信息如下：

Exception in thread “main” java.util.ConcurrentModificationException at java.util.AbstractList…
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，原因是modCount不等于expectedModCount，则抛出ConcurrentModificationException异常。

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。

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 使用Iterator提供的remove方法，用于删除当前元素

 Iterator it = myList.iterator();while (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 templist = new ArrayList();
for (String value : myList) {if (value.equals( "3")) {templist.add(value);}
}
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 myList = new CopyOnWriteArrayList();Iterator it = myList.iterator();while (it.hasNext()) {String value = it.next();if (value.equals( "3")) {myList.remove(value);//it.remove();  // 注意CopyOnWriteArrayList不能用Iterator的remove方法，否则UnsupportedOperationException异常；//ArrayList不能直接用remove，只能用用Iterator的remove方法，否则ConcurrentModificationException异常；}}

输出结果都是：List Value:[1, 2, 4] ，不会出现异常。
以上3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

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3种解决方案，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：

  List<String> list = new ArrayList<>();list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); list.add("4");Thread thread1 = new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {String value = iterator.next();try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};Thread thread2 = new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {String value = iterator.next();if (value.equals("3")) {iterator.remove();}try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};thread1.start();thread2.start();try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("size is " + list.size());

Exception in thread “Thread-0” java.util.ConcurrentModificationException at java.util.AbstractList…

结论：
上面的例子在多线程情况下，使用单线程的第1种解决方案iterator.remove()进行删除依然出现异常ConcurrentModificationException，测试得知使用单线程的第2种解决方案也会出现同样的问题。
接着来再看一下JavaDoc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。

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（对应Map）或者CopyOnWriteArrayList（对应List）。

注意事项 :
CopyOnWriteArrayList只能用list.remove(), 不能使用Iterator.remove()进行删除。会出现如下异常：
java.lang.UnsupportedOperationException: Unsupported operation remove
at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList

多线程解决方案如下

List<String> myList = new CopyOnWriteArrayList<>();
myList.add("1"); myList.add("2");
myList.add("3"); myList.add("4");
Thread thread1 = new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = myList.iterator();while (iterator.hasNext()) {String value = iterator.next();try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
};
Thread thread2 = new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = myList.iterator();while (iterator.hasNext()) {String value = iterator.next();if (value.equals("3")) {myList.remove(value);}try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
};
thread1.start();
thread2.start();
try {Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
}
System.out.println("size is " + myList.size());

#最后HashMap在多线程情况下：开启两个子线程，一个进行遍历，另外一个有条件删除元素报错代码，解决办法是使用ConcurrentHashMap，它是线程安全的，同一时刻只能有一个线程持有锁。

public static Map<String, String> maps = new HashMap<>();
public static void main(String[] args) {Thread1 a1 = new Thread1();new Thread(a1, "xc1").start();Thread2 a2 = new Thread2();new Thread(a2, "xc2").start();
}static class Thread1 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("thread1 start");for (int i = 0; i < 1000; i++) {maps.put(String.valueOf(i), String.valueOf(i));if (i == 99) {System.out.println("thread1 start" + maps.size());try {Thread.sleep(500);} catch (Exception e) {}}}System.out.println("thread1 end");}
}static class Thread2 implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("thread2 start");Set<String> keys = maps.keySet();Iterator<String> iter = maps.keySet().iterator();while (iter.hasNext()) {String key = iter.next();String value = maps.get(key);if (value.equals("99")) {System.out.println("thread2 start key" + keys.size());try {Thread.sleep(500);} catch (Exception e) {}}}System.out.println("thread2 end");}
}

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