Java·ConcurrentModificationException的具體原因

Java · 發表 2019-01-18 15:19:35

摘要：《阿里巴巴Java開發手冊》第一章裡的第五節的第七點是這麼說的：【強制】不要在 foreach 迴圈裡進行元素的 remove/add 操作。remove 元素請使用 Iterator 方式，如果併發操作，需要對 Iterator 物件加鎖。裡面舉了這樣一個反例： List&l...

《阿里巴巴 Java開發手冊》第一章裡的第五節的第七點是這麼說的：

【強制】不要在 foreach 迴圈裡進行元素的 remove/add 操作。remove 元素請使用 Iterator 方式，如果併發操作，需要對 Iterator 物件加鎖。

裡面舉了這樣一個反例：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");

for (String item : list) {
if ("1".equals(item)) {
list.remove(item);
}
} 
複製程式碼

其實Java的 forEach寫法內部就是迭代器 ，大家可以把上面的程式碼理解為以下程式碼：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String item = iterator.next();
if ("1".equals(item)) {
list.remove(item);
}
}
複製程式碼

有了這一層理解後，那我們以ArrayList為例，看看其內部的 iterator 方法：

public Iterator<E> iterator() {
return listIterator();
}

public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
checkForComodification();
rangeCheckForAdd(index);
final int offset = this.offset;

return new ListIterator<E>() {
hasNext()...
next()...
...
}
}
複製程式碼

由於 listIterator() 方法內的內部類 ListIterator 的程式碼太多，我就不一一貼出來了，因為我們重點只看兩個方法： hasNext() 和 next() ，接下來我會通過斷點除錯讓大家明白為什 ConcurrentModificationException 是偶爾出現：

斷點除錯

設定斷點

我在這三處地方都打了斷點，這樣我們就能大概清楚整個流程：

執行除錯

P1

好的，我們看到已經定位到第一個斷點位置了，從idea提供的資訊我們也可以看出list的大小為2：

接著往下走，又來到了第二個斷點的位置，在上面我已經說了 forEach 的語法的原理了，所以這樣會走到 haxNext() 函式這裡，這裡的 cursor 是指當前迭代器的指標，而 size 是當前集合的大小：

繼續走，我們會來到第三個斷點：

圈紅1

注意我圈紅的第一處地方，我們進入checkForComodification裡：

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

可以看到，這就是我們報錯的關鍵點，這裡的 modCount 變數是指集合被操作的次數，比如像 add() 、 remove() 這些方法都會讓 modCount + 1 ，而 expectedModCount 是指集合的一個預期操作次數，在部分操作裡會被重置為 modCount ，比如 add() 方法裡。

因為我們上面添加了兩個元素，所以 modCount 和 modCount 都是2。

圈紅2

接著我們看第二處圈紅的地方，我們可以發現，每一次 next() 的時候指標都會移動，這很好理解。

P2

斷點繼續，因為第一個元素就是1，所以這裡匹配上了：

我們進入到 remove() 方法裡面，因為我們是按照物件刪除的，所以會進入第二個分支：

接著我們再進入 fastRemove() 方法，可以看到 modCount + 1 了：

P3

繼續往下走，我們又回到最開始的地方，但仔細點你會發現list的大小從2變成1了：

然後我們又來到了 hasNext() 這裡了，因為 cursor 和 size 都是1，所以迴圈就終止了：

吃鯨

這裡你是不是懵逼了，咦？說好的報錯呢？怎麼沒報錯了？

咳咳，其實是因為有時候會出現像上面這種巧合的情況，就是在 hasNext() 方法校驗的時候， cursor 剛好不等於 size ，然後就退出了，而剛好集合又遍歷完了，but，這個情況是很少出現的，一般都會丟擲 ConcurrentModificationException 異常，所以大家不要有僥倖的心理。