一、單線程
1. 異常情況舉例
只要拋出出現(xiàn)異常，可以肯定的是代碼一定有錯誤的地方。先來看看都有哪些情況會出現(xiàn)ConcurrentModificationException異常，下面以ArrayList remove 操作進行舉例：
使用的數(shù)據(jù)集合：
List myList = new ArrayList(); myList.add( '1'); myList.add( '2'); myList.add( '3'); myList.add( '4'); myList.add( '5');
以下三種情況都會出現(xiàn)異常：
Iterator it = myList.iterator(); while (it.hasNext()) { String value = it.next(); if (value.equals( '3')) { myList.remove(value); // error } } for (Iterator it = myList.iterator(); it.hasNext();) { String value = it.next(); if (value.equals( '3')) { myList.remove(value); // error } } for (String value : myList) { System. out.println( 'List Value:' value); if (value.equals( '3')) { myList.remove(value); // error } }
異常信息如下：
Exception in thread 'main' java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)
2. 根本原因
以上都有3種出現(xiàn)異常的情況有一個共同的特點，都是使用Iterator進行遍歷，且都是通過ArrayList.remove(Object) 進行刪除操作。
想要找出根本原因，直接查看ArrayList
源碼看為什么出現(xiàn)異常：
public class ArrayList extends AbstractList implements Cloneable, Serializable, RandomAccess { @Override public boolean remove(Object object) { Object[] a = array; int s = size; if (object != null) { for (int i = 0; i < s; i ) { if (object.equals(a[i])) { System.arraycopy(a, i 1, a, i, --s - i); a[s] = null; // Prevent memory leak size = s; modCount ; // 只要刪除成功都是累加 return true; } } } else { for (int i = 0; i < s; i ) { if (a[i] == null) { System.arraycopy(a, i 1, a, i, --s - i); a[s] = null; // Prevent memory leak size = s; modCount ; // 只要刪除成功都是累加 return true; } } } return false; } @Override public Iterator iterator() { return new ArrayListIterator(); } private class ArrayListIterator implements Iterator { ...... // 全局修改總數(shù)保存到當前類中 /** The expected modCount value */ private int expectedModCount = modCount; @SuppressWarnings('unchecked') public E next() { ArrayList ourList = ArrayList.this; int rem = remaining; // 如果創(chuàng)建時的值不相同，拋出異常 if (ourList.modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } if (rem == 0) { throw new NoSuchElementException(); } remaining = rem - 1; return (E) ourList.array[removalIndex = ourList.size - rem]; } ...... }}
List、Set、Map 都可以通過Iterator進行遍歷，這里僅僅是通過List舉例，在使用其他集合遍歷時進行增刪操作都需要留意是否會觸發(fā)ConcurrentModificationException異常。
3. 解決方案
上面列舉了會出現(xiàn)問題的幾種情況，也分析了問題出現(xiàn)的根本原因，現(xiàn)在來總結(jié)一下怎樣才是正確的，如果避免遍歷時進行增刪操作不會出現(xiàn)ConcurrentModificationException異常。
// 1 使用Iterator提供的remove方法，用于刪除當前元素 for (Iterator it = myList.iterator(); it.hasNext();) { String value = it.next(); if (value.equals( '3')) { it.remove(); // ok } } System. out.println( 'List Value:' myList.toString()); // 2 建一個集合，記錄需要刪除的元素，之后統(tǒng)一刪除 List templist = new ArrayList(); for (String value : myList) { if (value.equals( '3')) { templist.remove(value); } } // 可以查看removeAll源碼，其中使用Iterator進行遍歷 myList.removeAll(templist); System. out.println( 'List Value:' myList.toString()); // 3. 使用線程安全CopyOnWriteArrayList進行刪除操作 List myList = new CopyOnWriteArrayList(); myList.add( '1'); myList.add( '2'); myList.add( '3'); myList.add( '4'); myList.add( '5'); Iterator it = myList.iterator(); while (it.hasNext()) { String value = it.next(); if (value.equals( '3')) { myList.remove( '4'); myList.add( '6'); myList.add( '7'); } } System. out.println( 'List Value:' myList.toString()); // 4. 不使用Iterator進行遍歷，需要注意的是自己保證索引正常 for ( int i = 0; i < myList.size(); i ) { String value = myList.get(i); System. out.println( 'List Value:' value); if (value.equals( '3')) { myList.remove(value); // ok i--; // 因為位置發(fā)生改變，所以必須修改i的位置 } } System. out.println( 'List Value:' myList.toString());
輸出結(jié)果都是：List Value:[1, 2, 4, 5] ， 不會出現(xiàn)異常。
以上4種解決辦法在單線程中測試完全沒有問題，但是如果在多線程中呢？
二、多線程
1. 同步異常情況舉例
上面針對ConcurrentModificationException異常在單線程情況下提出了4種解決方案，本來是可以很哈皮的洗洗睡了，但是如果涉及到多線程環(huán)境可能就不那么樂觀了。
下面的例子中開啟兩個子線程，一個進行遍歷，另外一個有條件刪除元素：
final List myList = createTestData(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (String string : myList) { System.out.println('遍歷集合 value = ' string); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (Iterator it = myList.iterator(); it.hasNext();) { String value = it.next(); System.out.println('刪除元素 value = ' value); if (value.equals( '3')) { it.remove(); } try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start();
輸出結(jié)果：
遍歷集合 value = 1
刪除元素 value = 1
遍歷集合 value = 2
刪除元素 value = 2
遍歷集合 value = 3
刪除元素 value = 3
Exception in thread 'Thread-0' 刪除元素 value = 4
java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)
at list.ConcurrentModificationExceptionStudy$1.run(ConcurrentModificationExceptionStudy.java:42)
at java.lang.Thread.run(Unknown Source)
刪除元素 value = 5
結(jié)論：
上面的例子在多線程情況下，僅使用單線程遍歷中進行刪除的第1種解決方案使用it.remove()，但是測試得知4種的解決辦法中的1、2、3依然會出現(xiàn)問題。
接著來再看一下
JavaDoc對java.util.ConcurrentModificationException異常的描述：
當方法檢測到對象的并發(fā)修改，但不允許這種修改時，拋出此異常。
說明以上辦法在同一個線程執(zhí)行的時候是沒問題的，但是在異步情況下依然可能出現(xiàn)異常。
2. 嘗試方案
(1) 在所有遍歷增刪地方都加上synchronized或者使用Collections.synchronizedList，雖然能解決問題但是并不推薦，因為增刪造成的同步鎖可能會阻塞遍歷操作。
(2) 推薦使用ConcurrentHashMap或者CopyOnWriteArrayList。
3. CopyOnWriteArrayList注意事項
(1) CopyOnWriteArrayList不能使用Iterator.remove()進行刪除。
(2) CopyOnWriteArrayList使用Iterator且使用List.remove(Object);會出現(xiàn)如下異常：
java.lang.UnsupportedOperationException: Unsupported operation remove
at java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList$ListIteratorImpl.remove(CopyOnWriteArrayList.java:804)
4. 解決方案
單線程情況下列出4種解決方案，但是發(fā)現(xiàn)在多線程情況下僅有第4種方案才能在多線程情況下不出現(xiàn)問題。
List myList = new CopyOnWriteArrayList(); myList.add( '1'); myList.add( '2'); myList.add( '3'); myList.add( '4'); myList.add( '5'); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (String string : myList) { System.out.println('遍歷集合 value = ' string); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0; i < myList.size(); i ) { String value = myList.get(i); System.out.println('刪除元素 value = ' value); if (value.equals( '3')) { myList.remove(value); i--; // 注意 } try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }).start();
輸出結(jié)果：
刪除元素 value = 1
遍歷集合 value = 1
刪除元素 value = 2
遍歷集合 value = 2
刪除元素 value = 3
遍歷集合 value = 3
刪除元素 value = 4
遍歷集合 value = 4
刪除元素 value = 5
遍歷集合 value = 5
OK，搞定
三、參考資料
《How to Avoid ConcurrentModificationException when using an Iterator》
