【集合】Java 集合的ConcurrentModificationException

1.美图

在这里插入图片描述

2.概述

2.1 操作(这三种情况都会报错)

2.1.1 第1种错误情况

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
		
        Iterator<String> it = myList.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String value = it.next();
            if (value.equals( "3")) {
                myList.remove(value);  // error
            }
        }
	}
}

2.1.2 第2种错误情况

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
		
        for (Iterator<String> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
             String value = it.next();
              if (value.equals( "3")) {
                  myList.remove(value);  // error
             }
        }
	}
}

2.1.2 第3种错误情况

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
		
        for (Iterator<String> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
             String value = it.next();
              if (value.equals( "3")) {
                  myList.remove(value);  // error
             }
        }
	}
}

2.2、现象(错误信息)

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
	at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
	at com.ejudata.platform.test.T.main(T.java:14)

3、原因

以上3种情况都是使用Iterator进行遍历,且都是通过ArrayList.remove(Object) 进行删除操作

List、Set、Map 都可以通过Iterator进行遍历,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。

通过下面的ArrayList源码,可以知道List中维持了这样一个遍历modcount,用来记录List和Iterator中修改数据结构的次数。

当删除元素的时候,List中的modcount的次数会减少1,但Iterator的次数没有减少,一旦这两个modcount的次数不相等,就会报ConcurrentModificationException错误。

4.ArrayList源码

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        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++;  // 只要删除成功都是累加
	                    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++;  // 只要删除成功都是累加
	                    return true;
	                }
	            }
	        }
	        return false;
	    }   
 
 
    @Override public Iterator<E> iterator() {
        return new ArrayListIterator();
    }   
        
    private class ArrayListIterator implements Iterator<E> {
          ......
   
          // 全局修改总数保存到当前类中
        /** The expected modCount value */
        private int expectedModCount = modCount;
 
        @SuppressWarnings("unchecked") 
        public E next() {
            ArrayList<E> ourList = ArrayList.this;
            int rem = remaining;
               // 如果创建时的值不相同,抛出异常
            if (ourList.modCount != expectedModCount) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            if (rem == 0) {
                throw new NoSuchElementException();
            }
            remaining = rem - 1;
            return (E) ourList.array[removalIndex = ourList.size - rem];
        }   
        //其余代码不在这里显示
     }
}   

5. 解决

5.1 方案1:使用Iterator提供的remove方法,用于删除当前元素

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
        for (Iterator<String> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
            String value = it.next();
            if (value.equals( "3")) {
                it.remove();  // ok
            }
        }
        System. out.println( "List Value:" + myList.toString());
    }
}

5.2 方案2:建一个集合,记录需要删除的元素,之后统一删除

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
        List<String> templist = new ArrayList<String>();
        for (String value : myList) {
            if (value.equals( "3")) {
                templist.add(value);
            }
        }
        // 可以查看removeAll源码,其中使用Iterator进行遍历
        myList.removeAll(templist);
        System. out.println( "List Value:" + myList.toString());
    }

5.3 方案3:不使用Iterator进行遍历,需要注意的是自己保证索引正常

import java.util.*;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new ArrayList<String>();
        myList.add( "1");
        myList.add( "2");
        myList.add( "3");
        myList.add( "4");
        myList.add( "5");
        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--; // 因为位置发生改变,所以必须修改i的位置
            }
        }
        System. out.println( "List Value:" + myList.toString());
    }
}

5.4 方案4:多线程中进行操作

import java.util.*;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class T {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> myList = new CopyOnWriteArrayList<String>();
        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("遍历集合 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("删除元素 value = " + value);

                    if (value.equals( "3")) {
                        myList.remove(value);
                        i--; // 注意                           
                    }

                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
}
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