ConcurrentModificationException（并发修改异常）的分析

Posted 2020-10-24 化身孤岛的鱼

1）介绍
并发修改ConcurrentModificationException错误是开发中一个常见错误，多发生在对一个Collection边遍历边做影响size变化的操作中，下面以ArrayList为例分析ConcurrentModificationException错误。

2）分析
ArrayList初始数据如下：

1         List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
2         list.add(1);
3         list.add(2);
4         list.add(3);

【场景1】不会有并发修改错误

1         int length = list.size();
2         for (int i = 0; i < length; i++) {
3             if (list.get(i).equals(2)) {
4                 list.add(10);
5             }
6         }

【场景2】会有并发修改错误

1         for(int temp : list) {
2             if(temp == 2) {
3                 list.add(10);
4             }
5         }

【场景3】会有并发修改错误

1         Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
2         while(iterator.hasNext()) {
3             if(iterator.next().equals(2)) {
4                 list.add(10);
5             }
6         }

【场景4】没有并发修改问题

1         ListIterator<Integer> listIterator = list.listIterator();
2         while (listIterator.hasNext()) {
3             if (listIterator.next().equals(2)) {
4                 listIterator.add(10);
5             }
6         }

【分析】

　　其实ConcurrentModificationException异常的抛出是由于checkForComodification（AbstractList类中）方法的调用引起的。

1     private void checkForComodification() {
2         if (this.modCount != l.modCount)
3             throw new ConcurrentModificationException();
4     }

　　而checkForComodification方法的调用发生在Iterator相关api方法中，在调用list的iterator方法会创建一个Itr对象。

　　在创建会与AbstractList的modCount赋予相同的值， 而在Itr的next方法中会调用checkForComodification

　　在场景3中，list.add操作更改modCount的值，所以会有并发修改错误，而场景1中并没有使用iterator相关api，add操作虽然修改了modCount但是不会检查modCount所以没有并发修改错误。 
　　场景4中，ListItr类add方法

 1         public void add(E e) {
 2             checkForComodification();
 3             try {
 4                 int i = cursor;
 5                 ArrayList.this.add(i, e);
 6                 cursor = i + 1;
 7                 lastRet = -1;
 8                 expectedModCount = modCount;
 9             } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
10                 throw new ConcurrentModificationException();
11             }
12         }

　　其中8行：在调用了list.add操作之后，将ListItr中的expectedModCount与AbstractList中的modCount进行了同步，所以在下次调用next也就不会抛出异常了，此时假如以后不调用next或者又重新创建了 ListItr也不会有异常抛出。 
　　最后场景2并没有使用Iterator中的api为什么也抛出了异常了。其实编译器会将for-each循环代码编译为Iterator相关api的调用。为了便于查看编译后的代码这里添加一个“———-”打印。

 1         List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
 2         list.add(1);
 3         list.add(2);
 4         list.add(3);
 5         System.out.println("------------");
 6         for (int temp : list) {
 7             if (temp == 2) {
 8                 list.add(10);
 9             }
10         }

编译后的字节码为：

 

所以场景2和场景3是一样的，也会抛出异常了。