ConcurrentModificationException异

2020-10-20  本文已影响0人  因为我的心

一、ConcurrentModificationException异常:

当方法检测到对象的并发修改,但不允许这种修改时,抛出此异常。

二、遍历list集合时删除元素出现的异常

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();
        list.add("111");
        list.add("222");
        list.add("333");
     
        for(Iterator<String> iterator=list.iterator();iterator.hasNext();){
            String ele=iterator.next();
            if(ele.equals("111")) //(1)处
                list.remove("222"); //(2)处
        }
        System.out.println(list);
    }

分析代码:这个一个在使用Iterator迭代器遍历时,同时用使用remove()方法进行了删除的操作。

当运行上述代码时,程序抛出了ConcurrentModificationException异常。

三、分析一下为何会出现这个异常

1:ConcurrentModificationException异常与modCount这个变量有关。

2:modCount的作用。

modCount就是修改次数,在具体的实现类中的Iterator中才会使用。在List集合中,ArrayList是List接口的实现类,

modCount:表示list集合结构上被修改的次数。(在ArrayList所有涉及结构变化的方法中,都增加了modCount的值)

list结构上别修改是指:改变了list的长度的大小或者是遍历结果中产生了不正确的结果的方式。add()和remove()方法会是modCount进行+1操作。modCount被修改后会产生ConcurrentModificationException异常, 这是jdk的快速失败原则。

3:modCount的变量从何而来。

modCount被定义在ArrayList的父类AbstractList中,初值为0,protected transient int modCount = 0。

4:上述代码用来4个方法,操作集合,add(),next(),hasNext(),remove(),这四个方法。

(1)ArrayList中add()的源代码。
public boolean add(E e) {    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!    elementData[size++] = e;    return true;}

在进行add()方法是,先调用的ensureCapacity()这个方法,来判断是否需要扩容。

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);    }//看集合是否为空集合。很显然,并不是空集合。     ensureExplicitCapacity(minCapacity); //}

在判断是否需要扩容时,用调用ensureExplicitCapacity这个方法,注意,这个方法中对modCount进行的加一操作。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {    modCount++;    if (minCapacity - elementData.length > 0)        grow(minCapacity);}

所以集合在进行添加元素是会对modCount进行+1的操作。

在进行文章开头的代码时list集合中使用add添加了元素后,size=3,modCount=3,

(2)Iterator的方法是返回了一个Itr()的类的一个实例。
public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); }

Itr是ArrayList的一个成员内部类。

private class Itr implements Iterator<E> {
    int cursor;       // cursor:表示下一个要访问的元素的索引
    int lastRet = -1; // 
    int expectedModCount = modCount;
 
    public boolean hasNext() {
        return cursor != size;
    }
 
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E next() {
        checkForComodification();
        int i = cursor;
        if (i >= size)
            throw new NoSuchElementException();
        Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        if (i >= elementData.length)
            throw new ConcurrentModificationException();
        cursor = i + 1;
        return (E) elementData[lastRet = i];
    }
 
    public void remove() {
        if (lastRet < 0)
            throw new IllegalStateException();
        checkForComodification();
        try {
            ArrayList.this.remove(lastRet);
            cursor = lastRet;
            lastRet = -1;
            expectedModCount = modCount;
        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }
    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
        Objects.requireNonNull(consumer);
        final int size = ArrayList.this.size;
        int i = cursor;
        if (i >= size) {
            return;
        }
        final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        if (i >= elementData.length) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        while (i != size && modCount == expectedModCount) {
            consumer.accept((E) elementData[i++]);
        }
        // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
        cursor = i;
        lastRet = i - 1;
        checkForComodification();
    }
 
    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

在for循环内部首先对Iterator进行了初始化,初始化时,expectedModCount=3,cursor=0。

(2.1)单看hasnext()方法

public boolean hasNext() {    return cursor != size();}

hasNext是判断是否右下一个元素,判断条件是cursor不等于size,有下一个元素。size=3,cursor=0,是有下一个元素的。

(2.2)单看next()方法

public E next() {
    checkForComodification();
    int i = cursor;
    if (i >= size)
        throw new NoSuchElementException();
    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
    if (i >= elementData.length)
        throw new ConcurrentModificationException();
    cursor = i + 1;
    return (E) elementData[lastRet = i];
}

当进行next()方法时,调用了checkForComodification()方法,进行判断是否抛出异常

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

此时,modCount=expectedModCount=3,不抛异常,程序继续进行,next()方法有对cursor进行了加一的操作。cursor=1。

ele=“111”。此时进行remove删除操作。

(3)ArrayList中remove的源代码。

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;
}

可以看见进行remove操作时,是通过调用fastRemove()方法进行的实际删除。在fastRemove()方法中,对modCount进行了+1的操作。

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; 
}

在fastRemove()方法中,modCount进行了+1操作,modCount=4,size进行了-1的操作,size=2,程序继续进行,cursor=1,size=2,进行next()方法,发现modCount不等于expectedModCount,抛出了ConcurrentModificationException异常。

四、综上

五:解决方法(遍历一个集合时如何避免ConcurrentModificationException)

API文档上也有说的! 在迭代时只可以用迭代器进行删除!

单线程情况:

(1)使用Iterator提供的remove方法,用于删除当前元素。

(2)建立一个集合,记录需要删除的元素,之后统一删除。

(3)不使用Iterator进行遍历,需要之一的是自己保证索引正常。

(4)使用并发集合类来避免ConcurrentModificationException,比如使用CopyOnArrayList,而不是ArrayList。

多线程情况:

(1)使用并发集合类,如使用ConcurrentHashMap或者CopyOnWriteArrayList。


参考链接:https://blog.csdn.net/Jiangshan11/article/details/83038857

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