java.util.ConcurrentModificationException异常分析

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Java在操作ArrayList、HashMap、TreeMap等容器类时，遇到了java.util.ConcurrentModificationException异常。以ArrayList为例，如下面的代码片段：

[java] view plaincopy

1. import java.util.ArrayList;  
2. import java.util.Iterator;  
3. import java.util.List;  
4. import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;  
5.   
6. public class Test {  
7.   
8.     public static void main(String[] args){  
9.         List<String> strList = new ArrayList<String>();  
10.         strList.add("string1");  
11.         strList.add("string2");  
12.         strList.add("string3");  
13.         strList.add("string4");  
14.         strList.add("string5");  
15.         strList.add("string6");  
16.           
17.         // 操作方式1：while（Iterator）；报错  
18.         Iterator<String> it = strList.iterator();  
19.         while(it.hasNext()) {  
20.             String s = it.next();  
21.             if("string2".equals(s)) {  
22.                 strList.remove(s);  
23.             }  
24.         }  
25.           
26.         // 解决方案1：使用Iterator的remove方法删除元素  
27.         // 操作方式1：while（Iterator）：不报错  
28. //      Iterator<String> it = strList.iterator();  
29. //      while(it.hasNext()) {  
30. //          String s = it.next();  
31. //          if("string2".equals(s)) {  
32. //              it.remove();  
33. //          }  
34. //      }  
35.           
36.         // 操作方式2：foreach（Iterator）；报错  
37. //      for(String s : strList) {  
38. //          if("string2".equals(s)) {  
39. //              strList.remove(s);  
40. //          }  
41. //      }  
42.           
43.         // 解决方案2：不使用Iterator遍历，注意索引的一致性  
44.         // 操作方式3：for（非Iterator）；不报错；注意修改索引  
45. //      for(int i=0; i<strList.size(); i++) {  
46. //          String s = strList.get(i);  
47. //          if("string2".equals(s)) {  
48. //              strList.remove(s);  
49. //              strList.remove(i);  
50. //              i--;// 元素位置发生变化，修改i  
51. //          }  
52. //      }  
53.           
54.         // 解决方案3：新建一个临时列表，暂存要删除的元素，最后一起删除  
55. //      List<String> templist = new ArrayList<String>();  
56. //      for (String s : strList) {  
57. //          if(s.equals("string2")) {  
58. //              templist.add(s);  
59. //          }  
60. //      }  
61. //      // 查看removeAll源码，其使用Iterator进行遍历  
62. //      strList.removeAll(templist);  
63.           
64.         // 解决方案4：使用线程安全CopyOnWriteArrayList进行删除操作  
65. //      List<String> strList = new CopyOnWriteArrayList<String>();  
66. //      strList.add("string1");  
67. //      strList.add("string2");  
68. //      strList.add("string3");  
69. //      strList.add("string4");  
70. //      strList.add("string5");  
71. //      strList.add("string6");  
72. //      Iterator<String> it = strList.iterator();  
73. //      while (it.hasNext()) {  
74. //          String s = it.next();  
75. //           if (s.equals("string2")) {  
76. //               strList.remove(s);  
77. //          }  
78. //      }  
79.           
80.     }     
81. }  

执行上述代码后，报错如下：

[plain] view plaincopy

1. <span style="font-size:14px;">Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException  
2.     at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)  
3.     at java.util.ArrayList$Itr.next(Unknown Source)  
4.     at concurrentModificationException.Test.main(Test.java:21)  
5. </span>  

在第21行报错，即it.next()，迭代器在获取下一个元素时报错。找到java.util.ArrayList第830行，看到it.next()的源代码，如下：

[java] view plaincopy

1. <span style="font-size:14px;">        @SuppressWarnings("unchecked")  
2.         public E next() {  
3.             checkForComodification();  
4.             int i = cursor;  
5.             if (i >= size)  
6.                 throw new NoSuchElementException();  
7.             Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;  
8.             if (i >= elementData.length)  
9.                 throw new ConcurrentModificationException();  
10.             cursor = i + 1;  
11.             return (E) elementData[lastRet = i];  
12.         }</span>  

调用了checkForComodification()方法，代码如下：

[java] view plaincopy

1. <span style="font-size:14px;">        final void checkForComodification() {  
2.             if (modCount != expectedModCount)  
3.                 throw new ConcurrentModificationException();  
4.         }</span>  

即，比较modCount和expectedModCount两个是否相等。modCount是ArrayList从AbstractList继承来的属 性，查看modCount属性的doc文档，可知，modCount表示列表（list）被结构性修改（structurally modified）的次数。structurally modified是指造成列表中元素个数发生变化的操作，ArrayList中的add,addAll,remove, fastRemove,clear, removeRange,  ensureCapacity,  ensureCapacityInternal,  ensureExplicitCapacity等方法都会使modCount加1，而batchRemove,removeAll,retainAll 等方法则根据删除的元素数增加modCount的值（removeAll和retainAll都是调用batchRemove实现，具体modCount 的修改算法还需研究）。

第一个代码片段中的操作方式1和操作方式2都是采用了迭代器的方式。当使用 iterator方法得到Iterator对象(或者使用listIterator获得ListItr对象)，其实是返回了一个Iterator接口的实 现类ArrayList$Itr（继承自AbstractList$Itr），该类为ArrayList的一内部类，该类中有一个 expectedModCount字段，当调用ArrayList$Itr的next方法时，会先检查modCount的值是否等于 expectedModCount的值（其实在调用next, remove, previous, set, add等方法时都会检查），不相等时就会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。

为什么会抛出该异常呢？从代码可以看到调用了6次add方法，这时modCount的 值也就为6，当当使用iterator方法得到Iterator对象时把modCount的值赋给了expectedModCount，开始时 expectedModCount与modCount是相等的，当迭代到第二个元素(index=1)“string2”时，因为if条件为true，于 是又调用了remove方法，调用remove方法时modCount值又加1，此时modCount的值为7了，而expectedModCount的 值并没有改变，当再次调用ArrayList$Itr的next方法时检测到modeCount与expectedModCount不相等了，于是抛出异 常。

当把if语句写成if(s.equals("string5"))时又没有抛出该异 常，这又是为什么呢？ArrayList$Itr中还有一个名为cursor的字段用来指向迭代时要操作的元素索引，初始值为0，每调用一次next方法 该字段值加1，注意是先从集合中取出了元素再加1的。当判断"string5"时，注意是倒数第二个元素，这些cursor的值为5，移除掉元 素"string5"时，List的size为5，当调用ArrayList$Itr的hasNext方法判断有无下一个元素时，判断的依据为 cursor的值与size是否相等，不相等则还有下一个元素，而此时两者值刚好相等，也就没有往下执行next方法了，也就没有抛出异常，因此删掉倒数 第二个元素时不会抛异常的异常。

解决方案有四种，直接看第一段代码即可。

java.util.ConcurrentModificationException异常分析

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原文地址：http://www.cnblogs.com/yuyanbian/p/4114553.html