List集合循环remove/add时报错ConcurrentModificationException

小灰灰 2023-05-31 12:03 18阅读 0赞

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTIwNTE0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
其实关于这个问题，在阿里巴巴Java开发手册中有规定：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTIwNTE0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
WHY ?

查看源码之后才知道是因为  
![在这里插入图片描述][20191024194015175.png]

那么modCount和expectedModCount是什么呢？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTIwNTE0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

modCount是ArrayList中的一个成员变量。它表示该集合实际被修改的次数。  
expectedModCount 是 ArrayList中的一个内部类——Itr中的成员变量。

expectedModCount表示这个迭代器预期该集合被修改的次数。其值随着Itr被创建而初始化。只有通过迭代器对集合进行操作，该值才会改变。

那么，接着我们看下userNames.remove(userName);方法里面做了什么事情，为什么会导致expectedModCount和modCount的值不一样。

通过翻阅代码，我们也可以发现，remove方法核心逻辑如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTIwNTE0OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
可以看到，remove方法只修改了modCount，并没有对expectedModCount做任何操作。

> 之所以会抛出CMException异常，是因为我们的代码中使用了增强for循环，而在增强for循环中，集合遍历是通过iterator进行的，但是元素的add/remove却是直接使用的集合类自己的方法。这就导致iterator在遍历的时候，会发现有一个元素在自己不知不觉的情况下就被删除/添加了，就会抛出一个异常，用来提示用户，可能发生了并发修改！  
> 所以，在使用Java的集合类的时候，如果发生CMException，优先考虑fail-fast有关的情况，实际上这里并没有真的发生并发，只是Iterator使用了fail-fast的保护机制，只要他发现有某一次修改是未经过自己进行的，那么就会抛出异常

使用CopyOnWriteArrayList代替了ArrayList，就不会发生异常。

fail-safe集合的所有对集合的修改都是先拷贝一份副本，然后在副本集合上进行的，并不是直接对原集合进行修改。并且这些修改方法，如add/remove都是通过加锁来控制并发的。

所以，CopyOnWriteArrayList中的迭代器在迭代的过程中不需要做fail-fast的并发检测。（因为fail-fast的主要目的就是识别并发，然后通过异常的方式通知用户）

但是，虽然基于拷贝内容的优点是避免了ConcurrentModificationException，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容。如以下代码：

public static void main(String[] args) { 
        List<String> userNames = new CopyOnWriteArrayList<String>() { { 
            add("Hollis");
            add("hollis");
            add("HollisChuang");
            add("H");
        }};
    
        Iterator it = userNames.iterator();
    
        for (String userName : userNames) { 
            if (userName.equals("Hollis")) { 
                userNames.remove(userName);
            }
        }
    
        System.out.println(userNames);
    
        while(it.hasNext()){ 
            System.out.println(it.next());
        }
    }

我们得到CopyOnWriteArrayList的Iterator之后，通过for循环直接删除原数组中的值，最后在结尾处输出Iterator，结果发现内容如下：

[hollis, HollisChuang, H]
    Hollis
    hollis
    HollisChuang
    H

迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。  
其他方式

*  使用迭代器(Iterator)+while循环，
 *  普通fori循环，
 *  使用Java 8中提供的filter过滤(重新生成一个集合)
 *  使用增强for循环其实也可以(找到这个元素删除后 break推出循环)
 *  使用fail-safe的集合类(ConcurrentLinkedDeque)

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