摘要:
为了保证线程安全,在迭代器迭代的过程中,线程是不能对集合本身进行操作(修改,删除,增加)的,否则会抛出ConcurrentModificationException的异常。
示例:
1 public static void main(String[] args) { 2 Collection num = new ArrayList<String>(); 3 num.add("One"); 4 num.add("Two"); 5 num.add("Three"); 6 7 Iterator<String> iterator= num.iterator(); 8 while(iterator.hasNext()){ 9 String element = iterator.next(); 10 if("One".equals(element)){ 11 iterator.remove(); 12 }else { 13 System.out.println(element); 14 } 15 } 16 } 17 }
运行结果:
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859) at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831) at com.mobin.thread.IterationTest.main(IterationTest.java:20) //错误代码对应上面的11行
源码分析
先来分析下整个代码的执行流程:
集合操作中有两个比较重要的指标:modCount和exceptedModCount。
modCount值是用来记录当前集合被修改的次数,每修改一次就进行加1(可以认为为集合的版本号),而exceptedModCount是在iterator初始化是就已经指定的值,值为exceptedModCount = modCount,对于上面的代码,开始就对集合进行了三次add操作,所以modCount=3,当代码执行到第9行时就创建了iterator对象执行exceptedModCount = modCount语句对exceptedModCount进行了赋值操作,此时exceptedModCount=3,具体过程如下:
当执行到while语句时,会对iterator.hasnext()进行判断真假,hasnext访方法实现如下:
public boolean hasNext() { return cursor != size; }
cursor又是什么呢?
cursor是访问集合时指向元素的游标,开始为0,每执行next语句一次就+1,所以当访问到最后一个元素时cursor就等于size,此时就会结束循环。
之后执行next语句,next具体实现如下:
1 public E next() { 2 checkForComodification(); 3 int i = cursor; 4 if (i >= size) 5 throw new NoSuchElementException(); 6 Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; 7 if (i >= elementData.length) 8 throw new ConcurrentModificationException(); 9 cursor = i + 1; 10 return (E) elementData[lastRet = i]; 11 }
接着代码进入if语句执行了remove操作,modCount的值+1,这时再一次循环while语句进入next语句并执行next里的checkForComodifcation方法对modCount和exceptedModCount的值进行判断,此时modCount!= exceptedModCount就抛出了开始的那个异常,这就是报错的原因。
当把if语句里的条件改下面代码又会怎样呢?
if("Two".equals(element)){ //条件发生了改变,对第二个元素进行判断 num.remove(element); }else { System.out.println(element); }
运行结果:
One
只输出了一个值就结束程序了,并没有报错!
当执行第一遍while语句时,执行了next方法,cursor值+1,cursor=1,并输出One
当执行第二遍while语句时,执行了next方法,cursor值+1,cursor=2,并删除了Two这个元素,size也为2,
还记得是怎样判断while条件真假的吗?
1 public boolean hasNext() { 2 return cursor != size; 3 }
所以当执行第三遍while语句时,cursor = size,hasnext返回false,结束循环,所以程序“来不及”报错就退出循环了,最后只输出一个元素。
解决办法
那么又如何在迭代集合时对集合进行操作呢?
方法一:
使用CopyOnWriteArrayList,而不是ArrayList
Collection num = new CopyOnWriteArrayList();
原理:
CopyOnWriteArrayList会先复制一个集合副本,当对集合进行修改时普遍的上修改的是副本里的值,修改完后再将原因集合的引用指向这个副本,避免抛出ConcurrentModificationException异常。
底层源码实现如下:
1 public boolean add(E e) { 2 final ReentrantLock lock = this.lock; //重入锁 3 lock.lock(); //加锁,效果与synchronized一样 4 try { 5 Object[] elements = getArray(); 6 int len = elements.length; //得到数组长度 7 Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //复制元素到一个新数组里 8 newElements[len] = e; //原数组指向新数组 9 setArray(newElements); 10 return true; 11 } finally { 12 lock.unlock(); //在finally里解锁是为了避免发生死锁 13 } 14 }
方法二:
使用iterator对象的remove方法
if("Two".equals(element)){ iterator.remove(); //修改了此行 }else { System.out.println(element); }