一、前言
Java中，集合类ArrayList不管是在开发工作中，还是在面试中，都应该是个比较高频出现的知识点。在使用过程中，可能会遇到迭代删除的需求场景，此时如果代码书写不当，极有可能会抛出 java.util.ConcurrentModificationException 异常信息。下面对这个异常做点分析，为什么会出现异常，怎样去正确的迭代删除。
二、异常原因分析
测试代码如下：
package com.cfang.prebo.oTest;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.google.common.collect.Lists;
public class TestListException {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Lists.newArrayList();
list.add(1);
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Integer val = iterator.next();
if(val == 1) {
list.remove(val);
// iterator.remove();
}
}
System.out.println("result:" + JSON.toJSONString(list));
}
}
运行结果：
从异常栈信息中可以看出，最终抛出此异常的方法，是 checkForComodification 方法。下面进行追根逐源的看看，为什么方法会抛出异常。
首先整体贴出迭代器 Iterator 对 List 进行迭代的关键性代码片段：
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
/**
* An optimized version of AbstractList.Itr
*/
private class Itr implements Iterator<E> {
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];
}
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();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
对List的迭代iterator会new出个Itr对象的引用，Itr是个成员内部类实现。其中几个关键性的属性：
cursor - 游标索引，表示下一个可访问的元素的索引
lastRet - 还是索引，是上一个元素的索引。默认值-1
expectedModCount - 对集合的修改期望值，初始值等于modCount
modCount的定义在AbstractList中，初始值为0，如下定义：
protected transient int modCount = 0;
该值会在List的方法add以及remove中，进行加1操作，如下代码片段：
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
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
return oldValue;
}
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
也就是说，在进行add和remove的时候，都会将modCount值修改。
好了，铺垫到这里，就可以来结合测试main方法来进行一步步的解释说明了：
1、初始化ArrayList，调用list.add方法，此时，modCount=1，list.size = 1
2、初始化itreator迭代循环。此时，expectedModCount = modCount = 1，cursor默认值0，lastRet默认值-1
3、itreator.hasNext方法判断，cursor != size成立，有元素可访问，进入循环
4、调用itreator.next方法，校验后获取值。此时expectedModCount == modCount成立，校验通过。获取值并设置相关属性 lastRet = 0，cursor = 1
5、调用list.remove方法，modCount加1。此时，modCount=2，list.size = 0
6、itreator.hasNext方法判断，cursor != size成立，进入循环
7、调用itreator.next方法，校验方法checkForComodification，此时，expectedModCount != modCount成立，抛出ConcurrentModificationException异常
写到这里，基本上为啥会出现异常，应该是已经非常明了清晰了。总结起来就是：如果是使用list.remove的话，会导致expectedModCount != modCount条件成立，也即两个的值会不等。当然了，使用for-each迭代也是一样的，毕竟for-each底层如果是对集合遍历的话，也还是利用itreator去做的。
说完原因呢，下面简单说说解决办法：
单线程情况下：可以使用迭代器itreator提供的remove，从源码中可以看出，在方法中会对cursor、lastRet重设值，将expectedModCount重新设值为modCount。
多线程情况下：1、迭代删除使用锁 - synchronized或者lock
2、创建安全的容器 - Collections.synchronizedList方法、CopyOnWriteArrayList