java.util.ConcurrentModificationException異常原因和解決方法

問題： 

在對集合迭代的時候，如果同時對其進行修改就會拋出java.util.ConcurrentModificationException異常，問題重現：

   

 

原因分析：

進入報錯信息，定位LinkedHashMap719行，modCount != expectedModCount 拋異常。

modCount是HashMap類中的一個成員變量，表示對Map的修改次數，每次調用put()方法或者remove()方法就會對modCount進行加1操作；

expectedModCount：表示對Map修改次數的期望值，它的初始值為modCount。

 

對圖一中的processes進行遍歷時，modCount == expectedModCount；

1. 循環開始，由於modCount和expectedModCount相等，第一次循環獲取了對象Entry

 

 

 

 

2. 進入循環體后，processes.remove(pid)方法實際上調用了父類HashMap的removeNode方法，最后++modCount，而expectedModCount不變

 

 

3. 繼續循環，在nextNode()方法中，由於modCount != expectedModCount，報ConcurrentModificationException異常！

 

解決方案：

單線程：使用迭代器，通過迭代器進行刪除。

為什么使用迭代器刪除不會報錯？

因為迭代器用了自己封裝的remove方法，最后一步多了一個操作 expectedModCount = modCount

 

多線程：ConcurrentHasMap。

 

CopyOnWriteArrayList 介紹

（1）獨占鎖效率低：采用讀寫分離思想解決

既然獨占鎖的效率低下，那我們可以換一種方式，采用讀寫分離式的思想將讀操作和寫操作進行分開即可。

讀操作不加鎖，所有線程都不會阻塞。寫操作加鎖，線程會阻塞。

（2）寫線程獲取到鎖，其他線程包括讀線程阻塞

但是這時候又出現了另外一個問題了：寫線程獲取到鎖之后，其他的讀線程會陷入阻塞。

（3）復制思想：解決問題2

這咋辦呢？我們可以再轉化一下思想：

當我們往一個容器添加元素的時候，不直接往當前容器添加，而是先將當前容器進行 Copy，復制出一個新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再將原容器的引用指向新的容器。

這時候會拋出來一個新的問題，也就是數據不一致的問題。如果寫線程還沒來得及寫會內存，其他的線程就會讀到了臟數據。

這就是CopyOnWriteArrayList 的思想和原理。就是拷貝一份寫。所以使用條件也很局限，那就是在讀多寫少的情況下比較好。

源碼分析（基於JDK1.8）

既然CopyOnWriteArrayList 主要是針對的讀寫操作，我們可以看看這兩個方法的源碼是如何實現的。

1、get方法

 

整個讀的過程沒有添加任何鎖，就是普通的數組獲取。

2、add方法

寫操作添加了一個鎖ReentrantLock，這個鎖我們可以決定在什么時候加鎖和釋放更加靈活。保證了寫操作線程安全。能夠體現Copy的思想代碼是 Arrays.copyOf(elements, len + 1);也就是數組復制了一份，最后setArray回去。

CopyOnWriteArrayList 總結

這個容器很簡單，雖然是采用了讀寫分離的思想，但是卻有很大不同，不同之處在於copy。

1、讀寫鎖

讀線程具有實時性，寫線程會阻塞。解決了數據不一致的問題。但是讀寫鎖依然會出現讀線程阻塞等待的情況

2、CopyOnWriteArrayList

讀線程具有實時性，寫線程會阻塞。不能解決數據不一致的問題。但是CopyOnWriteArrayList 不會出現讀線程阻塞等待的情況

 

List和Map等集合類都存在上述問題，請大家在編碼時謹慎使用。