深入分析集合并发修改异常（源码分析）java.util.ConcurrentModificationException

          在我们迭代操作集合时，有时可能需要改变集合的元素，若操作不当，经常都会出现不正确的结果或者并发操作异常，如下：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)at com.qiuyang.Test.Test.main(Test.java:14)

在学习JAVA的时候，大家都知道在迭代集合时，不能去修改集合，但是WHY？ 在查看API集合部分源码时，终于找到了原因，先来个例子：

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();list.add("张三");list.add("李四");list.add("王五");list.add("赵六");for( Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();){String name=it.next();if("李四".equals(name)){list.remove(name);//集合操作，改变了集合的版本，但不会改变迭代器的版本}elseSystem.out.print(name+" ");}System.out.println("\n"+list);}}

执行结果：

张三 Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)at java.util.AbstractList$Itr.next(Unknown Source)at com.qiuyang.Test.Test.main(Test.java:14)

可以看到，程序打印了张三，然后出现并发修改异常，那这个异常时怎么产生的呢？我们找到AbstractList的源代码，取出其中部分，如下：

在AbstractList类中内部成员有：protected transient int modCount = 0;注：该modCount相当于集合的版本号，集合内容每改变一次，其值就+1。观察下面内部类可以知道，在next()、remove()方法都会去判断集合版本号与迭代器版本号是否一致checkForComodification();内部方法有：public Iterator<E> iterator() {return new Itr();    }还有一个内部类：private class Itr implements Iterator<E> {int cursor = 0;int lastRet = -1;//***创建迭代器时就讲版本号给了迭代器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;//迭代器进行删除时，会改变it的版本    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {throw new ConcurrentModificationException();    }}//检查迭代器的版本与集合的版本是否一致，不同则抛出异常final void checkForComodification() {    if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException();} }

可以看出，迭代器的next()方法，每次都会检查版本号是否一致，modCount为集合的版本号，excepectedModCount为迭代器的版本号，当版本号不一致时，则出现并发修改异常。下面具体分析一下执行过程：

该案列中，集合list.size()=4,遍历集合时创建集合迭代器，此时有 expectedModCount = modCount=4，迭代器的cursor=0,

（1）cursor=0,it.next()检查版本号一致，取出“张三”,cursor=cursor+1=1,打印，然后it.hasNext()函数判断cursor!=list.size(),返回true

（2）cursor=1,it.next()检查版本号一致,取出“李四”,cursor=cursor+1=2,进入if语句，移除了“李四”，此时集合内容改变，版本号modCount++,为5.然后it.hasNext()判断cursor(2)!=size(4),true

（3）cursor=2,it.next()检查发现版本号不一致expectedModCount！ = modCount，抛出并发修改异常。

若将list.remove(name)改为迭代器的操作it.remove(),则会得到正确的结果如下，这是因为迭代器的remove()方法修改了版本号，如上源代码所示。

张三 王五 赵六 [张三, 王五, 赵六]

二、下面看一个更有意思的例子，同样为集合的并发修改，却没有抛出异常

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();list.add("张三");list.add("李四");list.add("王五");list.add("赵六");for( Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();){String name=it.next();if("王五".equals(name)){list.remove(name);//集合操作，不会改变迭代器的版本，会抛出异常}elseSystem.out.print(name+" ");}System.out.println("\n"+list);}}

执行结果为：

张三 李四 [张三, 李四, 赵六]

可以看到，程序虽然没有抛出异常，但却并没有遍历完整个集合，意味着迭代器提前停止了，具体分析如下：

（1）cursor=0; it.next()检查版本号一致，取出“张三”，cursor++为1，打印“张三”，然后, it.hasNext()判断cursor(1)!=size(4),true;

（2）cursor=1,it.next()检查版本号一致，取出“李四”，cursor++等于2，打印李四，然后，it.hasNext()判断cursor(2)!=size(4);

（3）cursor=2,it.next()检查版本号一致，取出“王五”,cursor++等于3；进入if语句，list.remove(“王五”),此时，版本号modCount++，且集合大小改变list.size()=3,然后，it.hasNext()判断发现cursor(3)==size(3),返回false,迭代结束，故得到结果：张三李四

（也是因为it.hasNext()返回false退出循环，所以才没有再进入it.next()函数，故没有产生并发修改异常）

若将list.remove(name)语句改为 it.remove(),即用迭代器的操作去删除集合的元素，则会得到正确的结果，如下：

张三 李四 赵六 [张三, 李四, 赵六]

 总结：在对集合进行迭代时，不要去操作集合（指的是用集合去增删元素），但可以用迭代器去操作集合，it.remove()，对于List集合，还可以用ListIterator进行add()操作；

  造成上述现象原因，集合操作会改变集合版本号modCount而不会改变迭代器的版本号excepectedModCount，而迭代器操作则集合版本号和迭代器的版本号都会同步的改变，故不会产生异常。