ConcurrentModificationException异常
一:ConcurrentModificationException异常:
当方法检测到对象的并发修改,但不允许这种修改时,抛出此异常。
二:遍历list集合时删除元素出现的异常
- public static void main(String[] args) {
- ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
- list.add("111");
- list.add("222");
- list.add("333");
-
- for(Iterator<String> iterator=list.iterator();iterator.hasNext();){
- String ele=iterator.next();
- if(ele.equals("111")) //(1)处
- list.remove("222"); //(2)处
- }
- System.out.println(list);
- }
分析代码:这个一个在使用Iterator迭代器遍历时,同时用使用remove()方法进行了删除的操作。
当运行上述代码时,程序抛出了ConcurrentModificationException异常。
三:分析一下为何会出现这个异常
1:ConcurrentModificationException异常与modCount这个变量有关。
2:modCount的作用。
modCount就是修改次数,在具体的实现类中的Iterator中才会使用。在List集合中,ArrayList是List接口的实现类,
modCount:表示list集合结构上被修改的次数。(在ArrayList所有涉及结构变化的方法中,都增加了modCount的值)
list结构上别修改是指:改变了list的长度的大小或者是遍历结果中产生了不正确的结果的方式。add()和remove()方法会是modCount进行+1操作。modCount被修改后会产生ConcurrentModificationException异常, 这是jdk的快速失败原则。
3:modCount的变量从何而来。
modCount被定义在ArrayList的父类AbstractList中,初值为0,protected transient int modCount = 0。
4:上述代码用来4个方法,操作集合,add(),next(),hasNext(),remove(),这四个方法。
(1)ArrayList中add()的源代码。
- public boolean add(E e) {
- ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
- elementData[size++] = e;
- return true;
- }
在进行add()方法是,先调用的ensureCapacity()这个方法,来判断是否需要扩容。
- private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
- if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
- minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
- }//看集合是否为空集合。很显然,并不是空集合。
-
- ensureExplicitCapacity(minCapacity); //
- }
在判断是否需要扩容时,用调用ensureExplicitCapacity这个方法,注意,这个方法中对modCount进行的加一操作。
- private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
- modCount++;
- if (minCapacity - elementData.length > 0)
- grow(minCapacity);
- }
所以集合在进行添加元素是会对modCount进行+1的操作。
在进行文章开头的代码时list集合中使用add添加了元素后,size=3,modCount=3,
(2)Iterator的方法是返回了一个Itr()的类的一个实例。
public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); }
Itr是ArrayList的一个成员内部类。
- private class Itr implements Iterator<E> {
- int cursor; // cursor:表示下一个要访问的元素的索引
- int lastRet = -1; //
- int expectedModCount = modCount;
-
- public boolean hasNext() {
- return cursor != size;
- }
-
- @SuppressWarnings("unchecked")
- public E next() {
- checkForComodification();
- int i = cursor;
- if (i >= size)
- throw new NoSuchElementException();
- Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
- if (i >= elementData.length)
- throw new ConcurrentModificationException();
- cursor = i + 1;
- return (E) elementData[lastRet = i];
- }
-
- public void remove() {
- if (lastRet < 0)
- throw new IllegalStateException();
- checkForComodification();
-
- try {
- ArrayList.this.remove(lastRet);
- cursor = lastRet;
- lastRet = -1;
- expectedModCount = modCount;
- } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
- throw new ConcurrentModificationException();
- }
- }
-
- @Override
- @SuppressWarnings("unchecked")
- public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
- Objects.requireNonNull(consumer);
- final int size = ArrayList.this.size;
- int i = cursor;
- if (i >= size) {
- return;
- }
- final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
- if (i >= elementData.length) {
- throw new ConcurrentModificationException();
- }
- while (i != size && modCount == expectedModCount) {
- consumer.accept((E) elementData[i++]);
- }
- // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
- cursor = i;
- lastRet = i - 1;
- checkForComodification();
- }
-
- final void checkForComodification() {
- if (modCount != expectedModCount)
- throw new ConcurrentModificationException();
- }
- }
在for循环内部首先对Iterator进行了初始化,初始化时,expectedModCount=3,cursor=0。
(2.1)单看hasnext()方法
- public boolean hasNext() {
- return cursor != size();
- }
hasNext是判断是否右下一个元素,判断条件是cursor不等于size,有下一个元素。size=3,cursor=0,是有下一个元素的。
(2.2)单看next()方法
- public E next() {
- checkForComodification();
- int i = cursor;
- if (i >= size)
- throw new NoSuchElementException();
- Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
- if (i >= elementData.length)
- throw new ConcurrentModificationException();
- cursor = i + 1;
- return (E) elementData[lastRet = i];
- }
当进行next()方法时,调用了checkForComodification()方法,进行判断是否抛出异常
- final void checkForComodification() {
- if (modCount != expectedModCount)
- throw new ConcurrentModificationException();
- }
此时,modCount=expectedModCount=3,不抛异常,程序继续进行,next()方法有对cursor进行了加一的操作。cursor=1。
ele=“111”。此时进行remove删除操作。
(3)ArrayList中remove的源代码。
- 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;
- }
可以看见进行remove操作时,是通过调用fastRemove()方法进行的实际删除。在fastRemove()方法中,对modCount进行了+1的操作。
- 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;
- }
在fastRemove()方法中,modCount进行了+1操作,modCount=4,size进行了-1的操作,size=2,程序继续进行,cursor=1,size=2,进行next()方法,发现modCount不等于expectedModCount,抛出了ConcurrentModificationException异常。
四:综上
在for循环对Iterator进行了初始化时,expectedModCount=modCount=3,cursor=0。
进行hasNext()方法,只是判断,size和cursor的值,并不改变任何值。
进行了next()方法中,先判断modCount和expectedModCount,后对cursor+1.。改变了cursor的值。
if只是找元素,并不改变值。当找到时,进行remove操作。
进行remove()方法时,modCount+1,size-1。改变了modcount和size的值。
程序会继续执行:
若是在倒数第二个元素进行删除操作时,经过前面的遍历,next()方法将cursor增加至2,只比size=3少1。在
remove()操作时,size-1=2,hasNext()发现cursor=size,程序并没有遍历最后一个元素,程序终止。
若是在倒数第2个元素之前进行删除操作,cursor<size,modCount=4,在next()方法会抛出异常。
若在最后一个元素进行删除操作,若是没有进行删除操作,cursor=size,本该在hasNext()方法中跳出for循环,进行了删除操作,modCount+1,size-1,使cursor>size,程序会继续执行next()方法,在next()方法中,判断modCount不等于expectedModCount,抛出异常。
五:解决方法(遍历一个集合时如何避免ConcurrentModificationException)
API文档上也有说的! 在迭代时只可以用迭代器进行删除!
单线程情况:
(1)使用Iterator提供的remove方法,用于删除当前元素。
(2)建立一个集合,记录需要删除的元素,之后统一删除。
(3)不使用Iterator进行遍历,需要之一的是自己保证索引正常。
(4)使用并发集合类来避免ConcurrentModificationException,比如使用CopyOnArrayList,而不是ArrayList。
多线程情况:
(1)使用并发集合类,如使用ConcurrentHashMap或者CopyOnWriteArrayList。