ConcurrentModificationException异常原因和解决方法
一.ConcurrentModificationException异常出现的原因先看下面这段代码: public class Test { 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); } } } ? 运行结果:
从异常信息可以发现,异常出现在checkForComodification()方法中。 我们不忙看checkForComodification()方法的具体实现,我们先根据程序的代码一步一步看ArrayList源码的实现: 首先看ArrayList的iterator()方法的具体实现,查看源码发现在ArrayList的源码中并没有iterator()这个方法,那么很显然这个方法应该是其父类或者实现的接口中的方法,我们在其父类AbstractList中找到了iterator()方法的具体实现,下面是其实现代码: public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); } ? 从这段代码可以看出返回的是一个指向Itr类型对象的引用,我们接着看Itr的具体实现,在AbstractList类中找到了Itr类的具体实现,它是AbstractList的一个成员内部类,下面这段代码是Itr类的所有实现: private class Itr implements Iterator<E> { int cursor = 0; int lastRet = -1; 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; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { throw new ConcurrentModificationException(); } } final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } } ? 首先我们看一下它的几个成员变量: cursor:表示下一个要访问的元素的索引,从next()方法的具体实现就可看出 lastRet:表示上一个访问的元素的索引 expectedModCount:表示对ArrayList修改次数的期望值,它的初始值为modCount。 modCount是AbstractList类中的一个成员变量 protected transient int modCount = 0; ? 该值表示对List的修改次数,查看ArrayList的add()和remove()方法就可以发现,每次调用add()方法或者remove()方法就会对modCount进行加1操作。 好了,到这里我们再看看上面的程序: 当调用list.iterator()返回一个Iterator之后,通过Iterator的hashNext()方法判断是否还有元素未被访问,我们看一下hasNext()方法,hashNext()方法的实现很简单: public boolean hasNext() { return cursor != size(); } ? 如果下一个访问的元素下标不等于ArrayList的大小,就表示有元素需要访问,这个很容易理解,如果下一个访问元素的下标等于ArrayList的大小,则肯定到达末尾了。 然后通过Iterator的next()方法获取到下标为0的元素,我们看一下next()方法的具体实现: public E next() { checkForComodification(); try { E next = get(cursor); lastRet = cursor++; return next; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } ? 这里是非常关键的地方:首先在next()方法中会调用checkForComodification()方法,然后根据cursor的值获取到元素,接着将cursor的值赋给lastRet,并对cursor的值进行加1操作。初始时,cursor为0,lastRet为-1,那么调用一次之后,cursor的值为1,lastRet的值为0。注意此时,modCount为0,expectedModCount也为0。 接着往下看,程序中判断当前元素的值是否为2,若为2,则调用list.remove()方法来删除该元素。 我们看一下在ArrayList中的remove()方法做了什么: 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; } 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; // Let gc do its work } ? 通过remove方法删除元素最终是调用的fastRemove()方法,在fastRemove()方法中,首先对modCount进行加1操作(因为对集合修改了一次),然后接下来就是删除元素的操作,最后将size进行减1操作,并将引用置为null以方便垃圾收集器进行回收工作。 那么注意此时各个变量的值:对于iterator,其expectedModCount为0,cursor的值为1,lastRet的值为0。 对于list,其modCount为1,size为0。 接着看程序代码,执行完删除操作后,继续while循环,调用hasNext方法()判断,由于此时cursor为1,而size为0,那么返回true,所以继续执行while循环,然后继续调用iterator的next()方法: 注意,此时要注意next()方法中的第一句:checkForComodification()。 在checkForComodification方法中进行的操作是: final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } ? 如果modCount不等于expectedModCount,则抛出ConcurrentModificationException异常。 很显然,此时modCount为1,而expectedModCount为0,因此程序就抛出了ConcurrentModificationException异常。 到这里,想必大家应该明白为何上述代码会抛出ConcurrentModificationException异常了。 二.在单线程环境下的解决办法既然知道原因了,那么如何解决呢? 其实很简单,细心的朋友可能发现在Itr类中也给出了一个remove()方法: public void remove() { if (lastRet == -1) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { AbstractList.this.remove(lastRet); if (lastRet < cursor) cursor--; lastRet = -1; expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { throw new ConcurrentModificationException(); } } ? 在这个方法中,删除元素实际上调用的就是list.remove()方法,但是它多了一个操作: expectedModCount = modCount;
? 因此,在迭代器中如果要删除元素的话,需要调用Itr类的remove方法。 将上述代码改为下面这样就不会报错了: public class Test { 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) iterator.remove(); //注意这个地方 } 三.在多线程环境下的解决方法上面的解决办法在单线程环境下适用,但是在多线程下适用吗?看下面一个例子: public class Test { static ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); public static void main(String[] args) { list.add(1); list.add(2); list.add(3); list.add(4); list.add(5); Thread thread1 = new Thread(){ public void run() { Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Integer integer = iterator.next(); System.out.println(integer); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; }; Thread thread2 = new Thread(){ public void run() { Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Integer integer = iterator.next(); if(integer==2) iterator.remove(); } }; }; thread1.start(); thread2.start(); } }public class Test { static ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); public static void main(String[] args) { list.add(1); list.add(2); list.add(3); list.add(4); list.add(5); Thread thread1 = new Thread(){ public void run() { Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Integer integer = iterator.next(); System.out.println(integer); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }; }; Thread thread2 = new Thread(){ public void run() { Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); while(iterator.hasNext()){ Integer integer = iterator.next(); if(integer==2) iterator.remove(); } }; }; thread1.start(); thread2.start(); } } 运行结果:
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。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |
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