List中subList方法抛出异常java.util.ConcurrentModificationException原理分析

1、首先从测试代码开始：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0;i<6000;i++){
            list.add(i);
        }
        List<Integer> list1 = list.subList(0,3000);
        List<Integer> list2 = list.subList(3000,6000);
        list2.clear();
        System.out.println("list1 = " + list1);
 
    }
}

首先初始化一个6000个元素的list，然后，利用list.subList()截取3000个元素到list1中，再取出后3000个元素到list2中，然后清空list2，最后再打印list1,此时将抛出异常：

2、前戏知识：

subList()方法原理分析：

上面的测试方式为什么会出现这个情况，看上去明明没有任何问题，但是打印list1的时候就抛出异常，肯定不可能是System.out.println()有bug吧，再来仔细看看代码，似乎只有打印语句前面几句话会出现问题，那么就是subList()的调用以及clear()这几句代码了，那么问题到底出现在哪里，我们来一探究竟;

接下来我们首先看一下ArrayList中对subList()方法的实现的源码，看它究竟干了些什么事儿：

在subList()方法的源码中首先调用了 subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size) 这个方法主要作用就是判断subList()传入的参数是否合规，这里不是重点，重点在于它 return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex)，返回了一个SubList对象，继续往下看一下这个SubList对象，源码在1010行：

通过源码可以看到，这个SubList对象是一个内部类，

2.1、在构造对象时，会传入4个参数：

AbstractList<E> parent：当前调用subList()方法的list对象

int offset：偏移量（从0开始）

int fromIndex：开始下标（包含）

int toIndex：结束下标（不包含）

2.2、在构造器内部：

将传入的parent赋给SubList对象的成员变量parent；

fromIndex赋给SubList对象的成员变量parentOffset；

offset+fromIndex赋给SubList对象的成员变量offset，用于记录元素的偏移量；

toIndex - fromIndex赋给SubList对象的成员变量size，用于记录此时会返回的数据量大小；

最后一个是 ArrayList.this.modCount 赋给SubList对象的成员变量modCount ，这个赋值比较关键，记录了修改过的次数，默认为0；

到这里，构造一个SubList对象就完成了，你可能会有疑问，只是单纯的构造了一个SubList对象，那么是怎么进行赋值取值的；解决这个问题，来看一下SubList对象的get（）方法：

在get()方法中，最终返回的是 ArrayList.this.elementData(offset + index);可以看到，它是从当前的ArrayList对象中维护的一个elementData（）方法中取值，再来看elementData（）这个方法：

返回的是elementData这个数组中的元素：

由此可见：SubList对象中操作的集合与原始list中操作的集合是同一个集合，通过offset偏移量加上index来标记元素的位置；所以，当你操作原始list或者截取元素后生成的list1集合，都是影响同一个集合。

3、高潮部分：

异常产生分析：

有了上面第二步的分析，有了一个基本认识，那就是list.subList()方法返回的集合会直接影响原始的list集合，接下来继续分析java.util.ConcurrentModificationException异常出现的原因；

再次回到测试代码的以下四句代码：

List<Integer> list1 = list.subList(0,3000);
List<Integer> list2 = list.subList(3000,6000);
list2.clear();
System.out.println("list1 = " + list1);
首先通过 List<Integer> list1 = list.subList(0,3000); 等到一个list1;

然后再次通过 List<Integer> list2= list.subList(3000,6000); 等到一个list2;

然后清空list2 即list2.clear();

最后打印：System.out.println("list1 = " + list1);

由于上面分析我们知道，list2调用clear()方法，那么此时原始list维护的底层elementData数组势必会受影响，具体就是会把这后面3000个元素给删除掉，此时list1再去打印，它会调用自己重写的迭代方法iterator()进行遍历，然后调用父级AbstractList的listIterator()方法，由于SubList类继承了AbstractList 所以它会来调用SubList类的listIterator(final int index)方法，此时该方法内部在第一句就调用了checkForComodification();这个方法：

接下来看 checkForComodification()这个方法在干什么：

重点来了，这个方法里面首先判断了 ArrayList.this.modCount 与 this.modCount（即SubList的modCount）是否相同，如果不相同则抛出异常java.util.ConcurrentModificationException，写得累死我了，绕了一大圈终于写到这个异常了，在生成list1时，它在实例化一个SubList对象时将原始list的modCount赋值给了SubList对象，此时是默认值0，当list2.clear()时，原始list的modCount已经发生了变化，即不再是0，所以此时打印list1时，checkForComodification()方法中的ArrayList.this.modCount != this.modCount判断肯定时true,所以这就是异常抛出的原因。