java.util.ConcurrentModificationException異常原因及解決方法

在java語言中，ArrayList是一個很常用的類，在編程中經常要對ArrayList進行刪除操作，在使用remove方法對ArrayList進行刪除操作時，報java.util.ConcurrentModificationException異常，下面探討一下該異常的原因以及解決辦法。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        List<Integer> listA=new ArrayList<>();
        listA.add(1);
        listA.add(2);
        listA.add(3);
        listA.add(4);
        listA.add(5);
        listA.add(6);
        
        for(Integer a:listA){
            if (a==3) {
                listA.remove(3);
            }
        }
    }
}

上述代碼在刪除value=3的元素時，報java.util.ConcurrentModificationException異常，如下圖

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851)
    at com.zhang.Test.main(Test.java:19)

那么是不是刪除每一個元素都會報上面的異常呢？經過測試發現，刪除value=5的元素（倒數第二個元素）時，就不會報上面異常，除此之外均會報如上異常。（此處不再一一測試，有興趣可自己編碼測試）

我們通過上述測試發現了規律，既除了刪除倒數第二個錯誤不會異常，刪除其他元素均會異常。既然掌握了規律，那么就要從源碼層面揭露該異常的原因。首先發現Java的for循環，就是將List對象遍歷托管給Iterator，你如果要對list進行增刪操作，都必須經過Iterator，否則Iterator遍歷時會亂，所以直接對list進行刪除時，Iterator會拋出ConcurrentModificationException異常。

其實，每次foreach迭代的時候都有兩部操作：

第一步：iterator.hasNext()  //判斷是否有下個元素

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

第二步：item = iterator.next()  //下個元素是什么，並賦值給上面例子中的item變量

 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];
        }

通過debug調試，我們發現，checkForComodification時返回了異常，異常原因為 modCount != expectedModCount。

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

 進一步閱讀源碼，發現：

　　1.modCount 時List從new開始，被修改的次數。當List調用Remove等方法時，modCount++

　　2.expectedModCount是指Iterator現在期望這個list被修改的次數是多少次。是在Iterator初始化的時候將modCount 的值賦給了expectedModCount

那么就解釋了為什么會報上述異常：

　　1.modCount 會隨着調用List.remove方法而自動增減，而expectedModCount則不會變化，就導致modCount != expectedModCount。

　　2.在刪除倒數第二個元素后，cursor=size-1，此時size=size-1，導致hasNext方法認為遍歷結束。

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        List<Integer> listA=new ArrayList<>();
        listA.add(1);
        listA.add(2);
        listA.add(3);
        listA.add(4);
        listA.add(5);
        listA.add(6);
        
        for(Integer a:listA){
            System.out.println(a);
            if (a==5) {
                listA.remove(5);
            }
        }
    }
}

上述代碼加了打印后，輸出1,2,3,4,5;進一步證明最后一個元素6並沒有被遍歷到。

解決方法：

在找到原因后，則進一步進行解決

經過查閱源碼可以發現，iterator也有一個remove方法如下，其中有一個重要的操作為expectedModCount = modCount;這樣就保證了兩者的相等。　

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();
            }
        }

修改后的代碼如下：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        List<Integer> listA=new ArrayList<>();
        listA.add(1);
        listA.add(2);
        listA.add(3);
        listA.add(4);
        listA.add(5);
        listA.add(6);
        Iterator<Integer> it_b=listA.iterator();
        while(it_b.hasNext()){
            Integer a=it_b.next();
            if (a==4) {
                it_b.remove();
            }
        }
        for(Integer b:listA){
            System.out.println(b);
        }
    }
}

 

java.util.ConcurrentModificationException異常完美解決。