Exception in thread "Thread-1" java.util.ConcurrentModificationException 异常原因和解决方法

Posted 2020-12-24 叮咚叮咚

基本上所有的集合类都会有一个叫做快速失败的校验机制，当一个集合在被多个线程修改并访问时，就会出现ConcurrentModificationException 校验机制。它的实现原理就是我们经常提到的modCount修改计数器。如果在读列表时，modCount发生变化则会抛出ConcurrentModificationException异常。这与线程同步是两码事，线程同步是为了保护集合中的数据不被脏读、脏写而设置的。

1、单线程环境下的异常重现

    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);
                //iterator.remove();   //正确写法
            }
        }
    }

　　在while(iterator.hasNext()) 循环遍历时，只允许删除ArrayList 内部的  elementData[ ] 的最后一个元素，而不允许从中间删除。
　　在 iterator.next()  的源码中，会首先执行方法：checkForComodification();  该方法：

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

　　只有当两个变量值相等时才不会报错。而 list.add(2)操作和 list.remove(integer); 操作会使 modCount++;   但是变量 expectedModCount 是内部类的 Itr 子类 的 变量，该子类的实例化方法是：list.iterator();  实例对象时赋初始值：
int expectedModCount = modCount;   所以，不允许在 while(iterator.hasNext())  循环方法内 有list.add(2)操作和 list.remove(integer);操作，否则会导致expectedModCount ！= modCount ，进而导致  throw new ConcurrentModificationException();

2、多线程下的问题重现：

public class Vector {
    public static void main(String[] args) {
        final List<String> tickets = new ArrayList<String>();
        for(int i=0;i<100000;i++){
            tickets.add("火车票"+i);
        }
        Thread returnThread = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
               while (true){
                   tickets.add("车票"+ new Random().nextInt());
               }
            };
        };
        Thread saleThread = new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                for (String ticket : tickets){
                    tickets.remove(0);
                }
            };
        };
        returnThread.start();
        saleThread.start();
    }
}

　　

　　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，但是实际上通过Iterator访问的情况下，每个线程里面返回的是不同的iterator，也即是说expectedModCount是每个线程私有。假若此时有2个线程，线程1在进行遍历，线程2在进行修改，那么很有可能导致线程2修改后导致Vector中的modCount自增了，线程2的expectedModCount也自增了，但是线程1的expectedModCount没有自增，此时线程1遍历时就会出现expectedModCount不等于modCount的情况了。

　　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。