java.util.ConcurrentModificationException 出现的原因和解决办法

 

用iterator遍历集合时碰到java.util.ConcurrentModificationException这个异常，

下面以List为例来解释为什么会报java.util.ConcurrentModificationException这个异常，代码如下：

 

public static void main(String[] args) {
 List<String> list = new ArrayList<String>();
		 list.add("1");
		  list.add("2");
		  list.add("3");
		  list.add("4");
		  list.add("5");
		  list.add("6");
		  list.add("7");
		  
 List<String> del = new ArrayList<String>();
		  del.add("5");
		  del.add("6");
		  del.add("7");  

for(String str : list){
	 if(del.contains(str)) {
		    list.remove(str);		   
}
		  }
 }

 运行这段代码会出现如下异常：

 

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException

 

 

 for(String str : list)　这句话实际上是用到了集合的iterator() 方法

 JDK java.util. AbstractList类中相关源码

public Iterator<E> iterator() {
　　 return new Itr();
}

 

 

java.util. AbstractList的内部类Itr的源码如下：

 

private class Itr implements Iterator<E> {
	/**
	 * Index of element to be returned by subsequent call to next.
	 */
	int cursor = 0;

	/**
	 * Index of element returned by most recent call to next or
	 * previous.  Reset to -1 if this element is deleted by a call
	 * to remove.
	 */
	int lastRet = -1;

	/**
	 * The modCount value that the iterator believes that the backing
	 * List should have.  If this expectation is violated, the iterator
	 * has detected concurrent modification.
	 */
	int expectedModCount = modCount;

	public boolean hasNext() {
            return cursor != size();
	}

	public E next() {
            checkForComodification(); //检测modCount和expectedModCount的值！！
	    try {
		E next = get(cursor);
		lastRet = cursor++;
		return next;
	    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
		checkForComodification();
		throw new NoSuchElementException();
	    }
	}

	public void remove() {
	    if (lastRet == -1)
		throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

	    try {
		AbstractList.this.remove(lastRet); //执行remove的操作
		if (lastRet < cursor)
		    cursor--;
		lastRet = -1;
		expectedModCount = modCount; //保证了modCount和expectedModCount的值的一致性，避免抛出ConcurrentModificationException异常
	    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
		throw new ConcurrentModificationException();
	    }
	}

	final void checkForComodification() {
	    if (modCount != expectedModCount) //当modCount和expectedModCount值不相等时，则抛出ConcurrentModificationException异常
		throw new ConcurrentModificationException();
	}
    }

 

 

再看一下ArrayList　的　remove方法

 

public boolean remove(Object o) {
	if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
		if (elementData[index] == null) {
		    fastRemove(index);
		    return true;
		}
	} else {
	    for (int index = 0; index < size; index++)
		if (o.equals(elementData[index])) {
		    fastRemove(index);
		    return true;
		}
        }
	return false;
    }

    /*
     * Private remove method that skips bounds checking and does not
     * return the value removed.
     */
    private void fastRemove(int index) {
        modCount++; //只是修改了modCount，因此modCount将与expectedModCount的值不一致
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // Let gc do its work
    } 

 

 

回过头去看看java.util. AbstractList的next()方法

 

public E next() {
            checkForComodification(); //检测modCount和expectedModCount的值！！
	    try {
		E next = get(cursor);
		lastRet = cursor++;
		return next;
	    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
		checkForComodification();
		throw new NoSuchElementException();
	    }
	}
 
final void checkForComodification() {
	    if (modCount != expectedModCount) //当modCount和expectedModCount值不相等时，则抛出ConcurrentModificationException异常
		throw new ConcurrentModificationException();
	}
    }

 

 

现在真相终于大白了，ArrayList的remove方法只是修改了modCount的值，并没有修改expectedModCount，导致modCount和expectedModCount的值的不一致性，当next()时则抛出ConcurrentModificationException异常

因此使用Iterator遍历集合时，不要改动被迭代的对象，可以使用 Iterator 本身的方法 remove() 来删除对象， Iterator.remove() 方法会在删除当前迭代对象的同时维护modCount和expectedModCount值的一致性。

 

 

解决办法如下：

(1)  新建一个集合存放要删除的对象，等遍历完后，调用removeAll(Collection<?> c)方法

把上面例子中迭代集合的代码替换成：

 

 

List<String> save = new ArrayList<String>();
		  
		  for(String str : list)
		  {
		   if(del.contains(str))
		   {
			   save.add(str);
		   }
		  }
		  list.removeAll(save);

 

 

   (2) 使用Iterator替代增强型for循环：

 

　Iterator<String> iterator = list.iterator();
		 while(iterator.hasNext()) {
			 String str = iterator.next();
			 if(del.contains(str)) {
				 iterator.remove();
			 }
		 }

      Iterator.remove()方法保证了modCount和expectedModCount的值的一致性，避免抛出ConcurrentModificationException异常。

 

不过对于在多线程环境下对集合类元素进行迭代修改操作，最好把代码放在一个同步代码块内，这样才能保证modCount和expectedModCount的值的一致性，类似如下：

 

Iterator<String> iterator = list.iterator();  
synchronized(synObject) {
 while(iterator.hasNext()) {  
         String str = iterator.next();  
         if(del.contains(str)) {  
             iterator.remove();  
         }  
     }  
}
    

 

因为迭代器实现类如：ListItr的next(),previous(),remove(),set(E e),add(E e)这些方法都会调用checkForComodification()，源码:

 

final void checkForComodification() {
	    if (modCount != expectedModCount)
		throw new ConcurrentModificationException();
	}

 

 

 

 

 

 

曾经写了下面这段对HashMap进行迭代删除操作的错误的代码：

 

Iterator<Integer> iterator = windows.keySet().iterator();
		while(iterator.hasNext()) {
			int type = iterator.next();
			windows.get(type).closeWindow();
			iterator.remove();
			windows.remove(type);	//
		}

 

 上面的代码也会导致ConcurrentModificationException的发生。罪魁祸首是windows.remove(type);这一句。

根据上面的分析我们知道iterator.remove();会维护modCount和expectedModCount的值的一致性，而windows.remove(type);这句是不会的。其实这句是多余的，上面的代码去掉这句就行了。

iterator.remove()的源码如下：HashIterator类的remove()方法

 

 

 public void remove() {
	            if (lastEntryReturned == null)
	                throw new IllegalStateException();
	            if (modCount != expectedModCount)
	                throw new ConcurrentModificationException();
	            HashMap.this.remove(lastEntryReturned.key);
	            lastEntryReturned = null;
	            expectedModCount = modCount; //保证了这两值的一致性
	        }

 HashMap.this.remove(lastEntryReturned.key);这句代码说明windows.remove(type);是多余的，因为已经删除了该key对应的value。

windows.remove(type)的源码：

 

 

public V remove(Object key) {
        if (key == null) {
            return removeNullKey();
        }
        int hash = secondaryHash(key.hashCode());
        HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
        int index = hash & (tab.length - 1);
        for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index], prev = null;
                e != null; prev = e, e = e.next) {
            if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {
                if (prev == null) {
                    tab[index] = e.next;
                } else {
                    prev.next = e.next;
                }
                modCount++;
                size--;
                postRemove(e);
                return e.value;
            }
        }
        return null;
    }

 上面的代码中，由于先调用了iterator.remove();所以再调用HashMap的remove方法时，key就已经为null了，所以会执行：removeNullKey();

方法，removeNullKey()源码：

 

 

 private V removeNullKey() {
        HashMapEntry<K, V> e = entryForNullKey;
        if (e == null) {
            return null;
        }
        entryForNullKey = null;
        modCount++;
        size--;
        postRemove(e);
        return e.value;
    }

 不过不管是执行removeNullKey()还是key != null，如果直接调用HashMap的remove方法，都会导致ConcurrentModificationException

这个异常的发生，因为它对modCount++;没有改变expectedModCount的值，没有维护维护索引的一致性。

 

下面引用一段更专业的解释：

Iterator 是工作在一个独立的线程中，并且拥有一个 mutex 锁。 Iterator 被创建之后会建立一个指向原来对象的单链索引表，当原来的对象数量发生变化时，这个索引表的内容不会同步改变，所以当索引指针往后移动的时候就找不到要迭代的对象，所以按照 fail-fast 原则 Iterator 会马上抛出 java.util.ConcurrentModificationException 异常。
所以 Iterator 在工作的时候是不允许被迭代的对象被改变的。但你可以使用 Iterator 本身的方法 remove() 来删除对象， Iterator.remove() 方法会在删除当前迭代对象的同时维护索引的一致性。

 

评论

2 楼 qja 2015-02-05  

Iterator.remove()
这个方法也会出错的。

1 楼 angeli 2014-11-19  

List<String> save = new ArrayList<String>(); 
           
          for(String str : list) 
          { 
           if(del.contains(str)) 
           { 
               save.add(str); 
           } 
          } 
          list.removeAll(save);  这个方法也是会出错的