集合迭代时对集合进行修改抛ConcurrentModificationException原因的深究以及解决方案

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

大家应该都知道, 在java中, 在对一些集合迭代的过程中对集合进行一些修改的操作, 比如说add,remove之类的操作, 搞不好就会抛ConcurrentModificationException, 这一点在API文档上也有说的!   在迭代时只可以用迭代器进行删除! 

但是文档上只是说了删除,  其他操作也会引起ConcurrentModificationException,  这是为何呢.? 下面就跟着我一起探索源代码吧! 就以ArrayList为例!

当我在迭代ArrayList时, 首先获取ArrayList的迭代器ArrayList.iterator(), 接下来就是hasNext与next的使用,例如:

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1. List list = new ArrayList();  
2. list.add("a");  
3. list.add("b");  
4. for(Iterator it = list.iterator(); it.hasNext;) {  
5.     Object o = it.next();  
6. }  

但是如果你在迭代的过程中不是用迭代器对集合进行修改, 而是用直接操作集合,  例如在迭代中: list.add(c);

此时你就非常有可能会惨兮兮了,  为什么只是有可能而非绝对呢?  下面接着分析

跟进ArrayList的源码看, 搜索iterator()方法看其获得的迭代器, 发现没有!  于是追其父类 AbstractList,  iterator()方法返回new Itr()!

查看Itr中的两个重要的方法:  hasNext与next

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1.         public boolean hasNext() {  
2.             return cursor != size();  
3.     }  
4.   
5.     public E next() {  
6.             checkForComodification();  
7.         try {  
8.         E next = get(cursor);  
9.         lastRet = cursor++;  
10.         return next;  
11.         } catch (IndexOutOfBoundsException e) {  
12.         checkForComodification();  
13.         throw new NoSuchElementException();  
14.         }  
15.     }  

看next中调用的checkForComodification(), 在remove方法中也调用了checkForComodification()！接着checkForComodification()方法里面在做些什么事情！

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

所以在迭代的过程中，hasNext()是不会抛出ConcurrentModificationException的， next和remove可能方法会抛！  抛异常的标准就是modCount != expectedModCount！继续跟踪这两个变量,在Itr类的成员变量里对expectedModCount初始化的赋值是int expectedModCount = modCount;

那么这个modCount呢.? 这个是AbstractList中的一个protected的变量,  在对集合增删的操作中均对modCount做了修改,  因为这里是拿ArrayList为例, 所以直接看ArrayList中有没有覆盖父类的add.?   结果发现覆盖了

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1. public boolean add(E e) {  
2.     ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!!  
3.     elementData[size++] = e;  
4.     return true;  
5.     }  
6.   
7. public void ensureCapacity(int minCapacity) {  
8.     modCount++;  
9.     int oldCapacity = elementData.length;  
10.     if (minCapacity > oldCapacity) {  
11.         Object oldData[] = elementData;  
12.         int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;  
13.             if (newCapacity < minCapacity)  
14.         newCapacity = minCapacity;  
15.             // minCapacity is usually close to size, so this is a win:  
16.             elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  
17.     }  
18.     }  

remove方法中也做了modCount++,   当我获得迭代器之前, 无论对集合做了多少次添加删除操作, 都没有关系, 因为对expectedModCount赋值是在获取迭代器的时候初始化的!

也就是说,  如果我对集合添加删除一共操作了10次,此时modCount为10,  获取迭代器的时候expectedModCount也为10,  迭代期间会去checkForComodification()!  只要在next或者remove之前有对集合操作的动作导致modCount发生了改变, 就会抛那个并发修改异常!

为什么上面的可能会异常呢? 当modCount发生改变时, hasNext返回false的时候,  就不会执行循环里面的next/remove方法了, 也就不会抛异常了!

例如集合现在只有一个元素,   先Object o = it.next(),然后list.remove(o); 此时modCount变了, 但是下次hasNext返回false, next就不会执行,所以此时是不会抛异常的!

所以大家以后迭代集合的同时对集合操作一定要小心又小心, 不要以为没有抛异常就是没事!

而且在多线程并发的时候, 一个线程要迭代, 一个线程要对集合操作的时候,  抛不抛异常就要撞大运了!   

google上对怎么解决ConcurrentModificationException的方案已经很多, 例如用Collections.synchronizedCollection() 去同步集合,  但是这样可能会影响效率,  JDK5之后concurrent包里面有个CopyOnWriteArrayList, 这个集合迭代的时候可以对集合进行增删操作,  因为迭代器中没有checkForComodification!

但是好像没看到有分析为什么的, 所以就写了本文给大家分享下,   文中只拿ArrayList出来作为例子解释了为何会抛ConcurrentModificationException以及如何从原理上去避免!集合的种类众多, 各种迭代和集合操作的实现也不一样,  例如我看到SubList的add方法中就有checkForComodification,而ArrayList没有!

所以大家以后如果遇到ConcurrentModificationException的话, 拿着我写的这个思路去举一反三, 静下心来找下源代码都是可以解决问题的!