Java 集合 ConcurrentModificationException异常原因和解决方法

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我是靠谱客的博主顺利老师，这篇文章主要介绍Java 集合 ConcurrentModificationException异常原因和解决方法，现在分享给大家，希望可以做个参考。

代码出错与解决：

复制代码

String relation = "[{"codeId":"1","codeName":"你们"},{"codeId":"2","codeName":"他们"}]";
JSONArray ja=JSON.parseArray(relation);

Iterator it = ja.iterator();
synchronized (it) { //list非线程安全
	while (it.hasNext()) {
		JSONObject jsonObj = (JSONObject) it.next();
		if (colCode.equals(jsonObj.getString("colCode"))) {
			it.remove();//ja.remove(jsonObj),报异常
		}
	}
}
报异常 java.util.ConcurrentModificationException

原文出处：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933551.html

Java ConcurrentModificationException异常原因和解决方法

在前面一篇文章中提到，对Vector、ArrayList在迭代的时候如果同时对其进行修改就会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。下面我们就来讨论以下这个异常出现的原因以及解决办法。

以下是本文目录大纲：

一.ConcurrentModificationException异常出现的原因

二.在单线程环境下的解决办法

三.在多线程环境下的解决方法

若有不正之处请多多谅解，并欢迎批评指正

请尊重作者劳动成果，转载请标明原文链接：

http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933551.html

一.ConcurrentModificationException异常出现的原因

先看下面这段代码：

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             public  
             class  
             Test { 
             
             
                  
             public  
             static  
             void  
             main(String[] args)  { 
             
             
                      
             ArrayList<Integer> list =  
             new  
             ArrayList<Integer>(); 
             
             
                      
             list.add( 
             2 
             ); 
             
             
                      
             Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); 
             
             
                      
             while 
             (iterator.hasNext()){ 
             
             
                          
             Integer integer = iterator.next(); 
             
             
                          
             if 
             (integer== 
             2 
             ) 
             
             
                              
             list.remove(integer); 
             
             
                      
             } 
             
             
                  
             } 
             
             
             }

运行结果：

从异常信息可以发现，异常出现在checkForComodification()方法中。

我们不忙看checkForComodification()方法的具体实现，我们先根据程序的代码一步一步看ArrayList源码的实现：

首先看ArrayList的iterator()方法的具体实现，查看源码发现在ArrayList的源码中并没有iterator()这个方法，那么很显然这个方法应该是其父类或者实现的接口中的方法，我们在其父类AbstractList中找到了iterator()方法的具体实现，下面是其实现代码：

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

从这段代码可以看出返回的是一个指向Itr类型对象的引用，我们接着看Itr的具体实现，在AbstractList类中找到了Itr类的具体实现，它是AbstractList的一个成员内部类，下面这段代码是Itr类的所有实现：

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             3 
            
           
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             5 
            
           
             6 
            
           
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             39 
             
            
             
             private  
             class  
             Itr  
             implements  
             Iterator<E> { 
             
             
                  
             int  
             cursor =  
             0 
             ; 
             
             
                  
             int  
             lastRet = - 
             1 
             ; 
             
             
                  
             int  
             expectedModCount = modCount; 
             
             
                  
             public  
             boolean  
             hasNext() { 
             
             
                         
             return  
             cursor != size(); 
             
             
                  
             } 
             
             
                  
             public  
             E next() { 
             
             
                         
             checkForComodification(); 
             
             
                      
             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); 
             
             
                      
             if  
             (lastRet < cursor) 
             
             
                          
             cursor--; 
             
             
                      
             lastRet = - 
             1 
             ; 
             
             
                      
             expectedModCount = modCount; 
             
             
                      
             }  
             catch  
             (IndexOutOfBoundsException e) { 
             
             
                      
             throw  
             new  
             ConcurrentModificationException(); 
             
             
                      
             } 
             
             
                  
             } 
             
            
                
             
             
                  
             final  
             void  
             checkForComodification() { 
             
             
                      
             if  
             (modCount != expectedModCount) 
             
             
                      
             throw  
             new  
             ConcurrentModificationException(); 
             
             
                  
             } 
             
             
             }

首先我们看一下它的几个成员变量：

cursor：表示下一个要访问的元素的索引，从next()方法的具体实现就可看出

lastRet：表示上一个访问的元素的索引

expectedModCount：表示对ArrayList修改次数的期望值，它的初始值为modCount。

modCount是AbstractList类中的一个成员变量

1 
             
            
             
             protected  
             transient  
             int  
             modCount =  
             0 
             ;

该值表示对List的修改次数，查看ArrayList的add()和remove()方法就可以发现，每次调用add()方法或者remove()方法就会对modCount进行加1操作。

好了，到这里我们再看看上面的程序：

当调用list.iterator()返回一个Iterator之后，通过Iterator的hashNext()方法判断是否还有元素未被访问，我们看一下hasNext()方法，hashNext()方法的实现很简单：

1 
            
           
             2 
            
           
             3 
             
            
             
             public  
             boolean  
             hasNext() { 
             
             
                  
             return  
             cursor != size(); 
             
             
             }

如果下一个访问的元素下标不等于ArrayList的大小，就表示有元素需要访问，这个很容易理解，如果下一个访问元素的下标等于ArrayList的大小，则肯定到达末尾了。

然后通过Iterator的next()方法获取到下标为0的元素，我们看一下next()方法的具体实现：

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             2 
            
           
             3 
            
           
             4 
            
           
             5 
            
           
             6 
            
           
             7 
            
           
             8 
            
           
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             public  
             E next() { 
             
             
                  
             checkForComodification(); 
             
             
               
             try  
             { 
             
             
                  
             E next = get(cursor); 
             
             
                  
             lastRet = cursor++; 
             
             
                  
             return  
             next; 
             
             
               
             }  
             catch  
             (IndexOutOfBoundsException e) { 
             
             
                  
             checkForComodification(); 
             
             
                  
             throw  
             new  
             NoSuchElementException(); 
             
             
               
             } 
             
             
             }

这里是非常关键的地方：首先在next()方法中会调用checkForComodification()方法，然后根据cursor的值获取到元素，接着将cursor的值赋给lastRet，并对cursor的值进行加1操作。初始时，cursor为0，lastRet为-1，那么调用一次之后，cursor的值为1，lastRet的值为0。注意此时，modCount为0，expectedModCount也为0。

接着往下看，程序中判断当前元素的值是否为2，若为2，则调用list.remove()方法来删除该元素。

我们看一下在ArrayList中的remove()方法做了什么：

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             3 
            
           
             4 
            
           
             5 
            
           
             6 
            
           
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             22 
            
           
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             26 
             
            
             
             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  
             void  
             fastRemove( 
             int  
             index) { 
             
             
                  
             modCount++; 
             
             
                  
             int  
             numMoved = size - index -  
             1 
             ; 
             
             
                  
             if  
             (numMoved >  
             0 
             ) 
             
             
                      
             System.arraycopy(elementData, index+ 
             1 
             , elementData, index, 
             
             
                              
             numMoved); 
             
             
                  
             elementData[--size] =  
             null 
             ;  
             // Let gc do its work 
             
             
             }

通过remove方法删除元素最终是调用的fastRemove()方法，在fastRemove()方法中，首先对modCount进行加1操作（因为对集合修改了一次），然后接下来就是删除元素的操作，最后将size进行减1操作，并将引用置为null以方便垃圾收集器进行回收工作。

那么注意此时各个变量的值：对于iterator，其expectedModCount为0，cursor的值为1，lastRet的值为0。

对于list，其modCount为1，size为0。

接着看程序代码，执行完删除操作后，继续while循环，调用hasNext方法()判断，由于此时cursor为1，而size为0，那么返回true，所以继续执行while循环，然后继续调用iterator的next()方法：

注意，此时要注意next()方法中的第一句：checkForComodification()。

在checkForComodification方法中进行的操作是：

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             3 
            
           
             4 
             
            
             
             final  
             void  
             checkForComodification() { 
             
             
                  
             if  
             (modCount != expectedModCount) 
             
             
                  
             throw  
             new  
             ConcurrentModificationException(); 
             
             
             }

如果modCount不等于expectedModCount，则抛出ConcurrentModificationException异常。

很显然，此时modCount为1，而expectedModCount为0，因此程序就抛出了ConcurrentModificationException异常。

到这里，想必大家应该明白为何上述代码会抛出ConcurrentModificationException异常了。

关键点就在于：调用list.remove()方法导致modCount和expectedModCount的值不一致。

注意，像使用for-each进行迭代实际上也会出现这种问题。

二.在单线程环境下的解决办法

既然知道原因了，那么如何解决呢？

其实很简单，细心的朋友可能发现在Itr类中也给出了一个remove()方法：

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             6 
            
           
             7 
            
           
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             9 
            
           
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             15 
             
            
             
             public  
             void  
             remove() { 
             
             
                  
             if  
             (lastRet == - 
             1 
             ) 
             
             
                  
             throw  
             new  
             IllegalStateException(); 
             
             
                     
             checkForComodification(); 
             
            
                
             
             
                  
             try  
             { 
             
             
                  
             AbstractList. 
             this 
             .remove(lastRet); 
             
             
                  
             if  
             (lastRet < cursor) 
             
             
                      
             cursor--; 
             
             
                  
             lastRet = - 
             1 
             ; 
             
             
                  
             expectedModCount = modCount; 
             
             
                  
             }  
             catch  
             (IndexOutOfBoundsException e) { 
             
             
                  
             throw  
             new  
             ConcurrentModificationException(); 
             
             
                  
             } 
             
             
             }

在这个方法中，删除元素实际上调用的就是list.remove()方法，但是它多了一个操作：

1 
             
            
             
             expectedModCount = modCount;

因此，在迭代器中如果要删除元素的话，需要调用Itr类的remove方法。

将上述代码改为下面这样就不会报错了：

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             3 
            
           
             4 
            
           
             5 
            
           
             6 
            
           
             7 
            
           
             8 
            
           
             9 
            
           
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             public  
             class  
             Test { 
             
             
                  
             public  
             static  
             void  
             main(String[] args)  { 
             
             
                      
             ArrayList<Integer> list =  
             new  
             ArrayList<Integer>(); 
             
             
                      
             list.add( 
             2 
             ); 
             
             
                      
             Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); 
             
             
                      
             while 
             (iterator.hasNext()){ 
             
             
                          
             Integer integer = iterator.next(); 
             
             
                          
             if 
             (integer== 
             2 
             ) 
             
             
                              
             iterator.remove();    
             //注意这个地方 
             
             
                      
             } 
             
             
                  
             } 
             
             
             }

三.在多线程环境下的解决方法

上面的解决办法在单线程环境下适用，但是在多线程下适用吗？看下面一个例子：

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             public  
             class  
             Test { 
             
             
                  
             static  
             ArrayList<Integer> list =  
             new  
             ArrayList<Integer>(); 
             
             
                  
             public  
             static  
             void  
             main(String[] args)  { 
             
             
                      
             list.add( 
             1 
             ); 
             
             
                      
             list.add( 
             2 
             ); 
             
             
                      
             list.add( 
             3 
             ); 
             
             
                      
             list.add( 
             4 
             ); 
             
             
                      
             list.add( 
             5 
             ); 
             
             
                      
             Thread thread1 =  
             new  
             Thread(){ 
             
             
                          
             public  
             void  
             run() { 
             
             
                              
             Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); 
             
             
                              
             while 
             (iterator.hasNext()){ 
             
             
                                  
             Integer integer = iterator.next(); 
             
             
                                  
             System.out.println(integer); 
             
             
                                  
             try  
             { 
             
             
                                      
             Thread.sleep( 
             100 
             ); 
             
             
                                  
             }  
             catch  
             (InterruptedException e) { 
             
             
                                      
             e.printStackTrace(); 
             
             
                                  
             } 
             
             
                              
             } 
             
             
                          
             }; 
             
             
                      
             }; 
             
             
                      
             Thread thread2 =  
             new  
             Thread(){ 
             
             
                          
             public  
             void  
             run() { 
             
             
                              
             Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); 
             
             
                              
             while 
             (iterator.hasNext()){ 
             
             
                                  
             Integer integer = iterator.next(); 
             
             
                                  
             if 
             (integer== 
             2 
             ) 
             
             
                                      
             iterator.remove();  
             
             
                              
             } 
             
             
                          
             }; 
             
             
                      
             }; 
             
             
                      
             thread1.start(); 
             
             
                      
             thread2.start(); 
             
             
                  
             } 
             
             
             }

运行结果：

有可能有朋友说ArrayList是非线程安全的容器，换成Vector就没问题了，实际上换成Vector还是会出现这种错误。

原因在于，虽然Vector的方法采用了synchronized进行了同步，但是由于Vector是继承的AbstarctList，因此通过Iterator来访问容器的话，事实上是不需要获取锁就可以访问。那么显然，由于使用iterator对容器进行访问不需要获取锁，在多线程中就会造成当一个线程删除了元素，由于modCount是AbstarctList的成员变量，因此可能会导致在其他线程中modCount和expectedModCount值不等。

就比如上面的代码中，很显然iterator是线程私有的，

初始时，线程1和线程2中的modCount、expectedModCount都为0，

当线程2通过iterator.remove()删除元素时，会修改modCount值为1，并且会修改线程2中的expectedModCount的值为1，

而此时线程1中的expectedModCount值为0，虽然modCount不是volatile变量，不保证线程1一定看得到线程2修改后的modCount的值，但是也有可能看得到线程2对modCount的修改，这样就有可能导致线程1中比较expectedModCount和modCount不等，而抛出异常。

因此一般有2种解决办法：

1）在使用iterator迭代的时候使用synchronized或者Lock进行同步；

2）使用并发容器CopyOnWriteArrayList代替ArrayList和Vector。

关于并发容器的内容将在下一篇文章中讲述。

参考资料：

http://blog.csdn.net/izard999/article/details/6708738

http://www.2cto.com/kf/201403/286536.html

作者：
      
      海子

出处：
      
      http://www.cnblogs.com/dolphin0520/

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String relation = "[{"codeId":"1","codeName":"你们"},{"codeId":"2","codeName":"他们"}]";
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