java.util.ConcurrentModificationException详解

一、异常产生

当我们迭代一个ArrayList或者HashMap时，如果尝试对集合做一些修改操作（例如删除元素），可能会抛出java.util.ConcurrentModificationException的异常。

import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class AddRemoveListElement {public static void main(String args[]) {List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("A");list.add("B");for (String s : list) {if (s.equals("B")) {list.remove(s);}}//foreach循环等效于迭代器/*Iterator<String> iterator=list.iterator();while(iterator.hasNext()){String s=iterator.next();if (s.equals("B")) {list.remove(s);}}*/    }
}

二、异常原因

ArrayList的父类AbstarctList中有一个域modCount，每次对集合进行修改（增添元素，删除元素……）时都会modCount++

而foreach的背后实现原理其实就是Iterator（关于Iterator可以看Java Design Pattern: Iterator），等同于注释部分代码。在这里，迭代ArrayList的Iterator中有一个变量expectedModCount，该变量会初始化和modCount相等，但如果接下来如果集合进行修改modCount改变，就会造成expectedModCount!=modCount，此时就会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常

过程如下图：

三、异常的解决

1、单线程环境

好，现在我们已经基本了解了异常的发送原因了。接下来我们来解决它。
我很任性，我就是想在迭代集合时删除集合的元素，怎么办？

Iterator<String> iter = list.iterator();
while(iter.hasNext()){String str = iter.next();if( str.equals("B") ){iter.remove();}
}

细心的朋友会发现Itr中的也有一个remove方法，实质也是调用了ArrayList中的remove，但增加了expectedModCount = modCount;保证了不会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。

但是，这个办法的有两个弊端
1.只能进行remove操作，add、clear等Itr中没有。
2.而且只适用单线程环境。

2、多线程环境

方法一：迭代前加锁，解决了多线程问题，但还是不能进行迭代add、clear等操作

public class Test2 {static List<String> list = new ArrayList<String>();public static void main(String[] args) {list.add("a");list.add("b");list.add("c");list.add("d");new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();synchronized (list) {while (iterator.hasNext()) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + iterator.next());try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}};}.start();new Thread() {public synchronized void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();synchronized (list) {while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + element);if (element.equals("c")) {iterator.remove();}}}};}.start();}
}

方法二：采用CopyOnWriteArrayList，解决了多线程问题，同时可以add、clear等操作

public class Test2 {static List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();public static void main(String[] args) {list.add("a");list.add("b");list.add("c");list.add("d");new Thread() {public void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + iterator.next());try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}};}.start();new Thread() {public synchronized void run() {Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + element);if (element.equals("c")) {list.remove(element);}}};}.start();}
}

CopyOnWriteArrayList也是一个线程安全的ArrayList，其实现原理在于，每次add,remove等所有的操作都是重新创建一个新的数组，再把引用指向新的数组。