相信不少同学在处理List的时候遇到过下面的Exception,
123 | 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) |
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话不多说,接下来列举几个例子说明问题并且分析其原因。
1234567891011121314151617181920212223 | package main.java.mo.basic; import java.util.ArrayList; /** * Created by MoXingwang on 2017/7/2. */ public class ConcurrentModificationExceptionTest { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); strings.add("c"); strings.add("d"); strings.add("e"); for (String string : strings) { if ("e".equals(string)) { strings.remove(string); } } } } |
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1234 | 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 main.java.mo.basic.ConcurrentModificationExceptionTest.main(ConcurrentModificationExceptionTest.java:17) |
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首先我们知道增强for循环其实现原理就是Iterator接口,这一点非常重要,有了个这个知识点 我们才能分析为什么会出现异常,这个知识点也是最重要最核心的。
根据上面的异常信息可以看出,异常是从”for (String string : strings) {“,这一行抛 出的,这一行怎么会出错呢?理解增强for的实现原理了,我们就会知道, 执行这一行代码的时候会调用Iterator实现类的两个方法,hasNext()和next(),所以说这个知识点是最重要最核心的。
先看ArrayList.Iterator的部分源码,以及ArrayList.remove(Object o)的部分源码
1234567891011121314151617181920212223242526 | int cursor; // index of next element to return int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such 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]; } ... final void checkForComodification() { if (expectedModCount != ArrayList.this.modCount) throw new ConcurrentModificationException(); } |
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1234567891011121314151617181920212223242526272829 | 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 remove method that skips bounds checking and does not * return the value removed. */ 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; // clear to let GC do its work } |
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我们会发现当执行remove(Object o)方法后,ArrayList对象的size减一此时size==4, modCount++了,然后Iterator对象中的cursor==5,hasNext发回了true,导致增强for循 环去寻找下一个元素调用next()方法,checkForComodification做校验的时候,发现modCount 已经和Iterator对象中的expectedModCount不一致,说明ArrayList对象已经被修改过, 为了防止错误,抛出异常ConcurrentModificationException。
回过头来,再一思考ArrayList的代码,让我们来看看ArrayList本身和内部类Itr,Itr implements Iterator是为了返回给ArrayList.iterator(),在使用的时候可以说他们是 独立的两个类,其中各自有两个重要的属性;ArrayList中的size、modCount;以及Itr中的 cursor、expectedModCount,理论上他们是同步的,但是我们在某些操作的过程中导致会导致 他们不一致,比如说在这个例子中,我们调用的是ArrayList.remove()方法,修改了size和 modCount属性,但是Itr中的这cursor、expectedModCount却没有发生变化,当增强for 循环再次执行的时候,调用的却是Itr中的方法,最终发现了数据不一致。这就是本例ConcurrentModificationException 产生的根本原因。
既然问题我们分析清楚了,如何解决呢?这里我们顺着这个思路倒推,列出集中解决办法。
对于这个例子,很明显我们知道异常的产生原因是由于ArrayList中的属性和内部类Itr中的 属性不一致导致的,那么可以假设在for循环和remove操作的时候不设计到Itr类不就得了。 是的,思路很清晰,就这么简单。啥都不说先上代码。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); strings.add("c"); strings.add("d"); strings.add("e"); for (int i = 0; i < strings.size(); i++) { String element = strings.get(i); if("e".equals(element)){ strings.remove(element); i --;//需要自己手动维护索引 } } 使用这种方式处理remove操作,比较尴尬的一点是需要自己手动维护索引,避免漏掉数据。
基于上面的思路,既然不想和Itr有来望,好吧,看来直接使用Itr类中的remove方法, 使用Itr遍历对象不也是一个好的想法么。上代码。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); strings.add("c"); strings.add("d"); strings.add("e"); Iterator<String> iterator = strings.iterator(); while (iterator.hasNext()){ String element = iterator.next(); if("e".equals(element)){ iterator.remove(); } }
ArrayList tempStrings = new ArrayList(); for (String string : strings) { if("e".equals(string)){ tempStrings.add(string); } } strings.removeAll(tempStrings); ````
说完例一说例二,刚刚是ArrayList,现在试试LinkedList。
1234567891011121314151617181920212223 | package main.java.mo.basic; import java.util.LinkedList; /** * Created by MoXingwang on 2017/7/2. */ public class ConcurrentModificationExceptionTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> strings = new LinkedList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); strings.add("c"); strings.add("d"); strings.add("e"); for (String string : strings) { if ("e".equals(string)) { strings.remove(string); } } } } |
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这段代码和例一的没啥区别,唯一不同的就是ArrayList换成了LinkedList,突然发现执行这段代码怎么就不报错了呢。 这不是搞事情么?好吧,再上一段代码。
12345678910111213141516171819202122232425 | package main.java.mo.basic; import java.util.LinkedList; /** * Created by MoXingwang on 2017/7/2. */ public class ConcurrentModificationExceptionTest { public static void main(String[] args) { LinkedList<String> strings = new LinkedList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); strings.add("c"); strings.add("d"); strings.add("e"); strings.add("f"); strings.add("g"); for (String string : strings) { if ("e".equals(string)) { strings.remove(string); } } } } |
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再执行一下这一段代码,返回结果居然是这样:
1234 | Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.LinkedList$ListItr.checkForComodification(LinkedList.java:953) at java.util.LinkedList$ListItr.next(LinkedList.java:886) at main.java.mo.basic.ConcurrentModificationExceptionTest.main(ConcurrentModificationExceptionTest.java:19) |
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仔细一看才发现strings里面多了两个元素,怎么差别就这么大呢,分析方法和例一完全一样, 想必按照例子一的分析一定非常简单的找到答案,这就就不举例子了。
总得来说,本文虽让没有对ConcurrentModificationException发生的情况深入涉及, 但是理解方法和思路都是一样的,文章中的两个例子告诉我们, 当在处理Iterable的实现类做元素remove操作,并且是在for循环中处理的时候, 理解了这些东西就会避免掉bug以及出现错误。