对于使用Iterator的ConcurrentModificationException感兴趣的读者，本文将提供您所需要的所有信息，我们将详细讲解iteratorremove，并且为您提供关于-集合遍

对于使用Iterator的ConcurrentModificationException感兴趣的读者，本文将提供您所需要的所有信息，我们将详细讲解iterator remove，并且为您提供关于- 集合 遍历 foreach Iterator 并发修改 ConcurrentModificationException MD、3种方式解决iterator迭代器ConcurrentModificationException、ArrayList中ConcurrentModificationException、ConcurrentModificationException的宝贵知识。

• 使用Iterator的ConcurrentModificationException（iterator remove）
• - 集合 遍历 foreach Iterator 并发修改 ConcurrentModificationException MD
• 3种方式解决iterator迭代器ConcurrentModificationException
• ArrayList中ConcurrentModificationException
• ConcurrentModificationException

使用Iterator的ConcurrentModificationException（iterator remove）

Iterator<Entity> entityItr = entityList.iterator();

    while (entityItr.hasNext())
    {
        Entity curr = entityItr.next();

        for (Component c : curr.getComponents())
        {
            if (c instanceof PlayerControlled)
            {
                ((PlayerControlled) c).pollKeyboard();  
            }
        }
    }

 Entity curr = entityItr.next();

java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(Unknown Source)
at java.util.ArrayList$Itr.next(Unknown Source)
at cw.systems.Input.checkInputs(Input.java:31)
at cw.systems.Input.begin(Input.java:21)
at cw.misc.Game.render(Game.java:73)
at com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplication.mainLoop(LwjglApplication.java:207)
at com.badlogic.gdx.backends.lwjgl.LwjglApplication$1.run(LwjglApplication.java:114)

- 集合 遍历 foreach Iterator 并发修改 ConcurrentModificationException MD

目录

[TOC]

为什么不能在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作

参考: Hollis 的公众号文章

背景

在阿里巴巴 Java 开发手册中，有这样一条规定：

但是手册中并没有给出具体原因，本文就来深入分析一下该规定背后的思考。

foreach 循环

foreach 循环（Foreach loop）是计算机编程语言中的一种控制流程语句，通常用来循环遍历数组或集合中的元素。

Java 语言从 JDK 1.5.0 开始引入 foreach 循环。在遍历数组、集合方面，foreach 为开发人员提供了极大的方便。通常也被称之为增强for循环。

foreach 语法格式如下：

for(元素类型t 元素变量x : 遍历对象obj){ 
     引用了x的java语句; 
}

以下实例演示了 普通 for 循环 和 foreach 循环使用：

public static void main(String[] args) {
    // 使用ImmutableList初始化一个List
    List<String> userNames = ImmutableList.of("Hollis", "hollis", "HollisChuang", "H");

    System.out.println("使用for循环遍历List");
    for (int i = 0; i < userNames.size(); i++) {
        System.out.println(userNames.get(i));
    }

    System.out.println("使用foreach遍历List");
    for (String userName : userNames) {
        System.out.println(userName);
    }
}

可以看到，使用 foreach 语法遍历集合或者数组的时候，可以起到和普通 for 循环同样的效果，并且代码更加简洁。所以，foreach 循环也通常也被称为增强 for 循环。

但是，作为一个合格的程序员，我们不仅要知道什么是增强 for 循环，还需要知道增强for循环的原理是什么？

其实，增强 for 循环也是 Java 给我们提供的一个语法糖，如果将以上代码编译后的 class 文件进行反编译（使用 jad 工具）的话，可以得到以下代码：

Iterator iterator = userNames.iterator();
do{
    if(!iterator.hasNext())
        break;
    String userName = (String)iterator.next();
    if(userName.equals("Hollis"))
        userNames.remove(userName);
} while(true);
System.out.println(userNames);

可以发现，原本的增强 for 循环，其实是依赖了 while 循环和 Iterator 实现的。

问题重现

规范中指出不让我们在 foreach 循环中对集合元素做 add/remove 操作，那么，我们尝试着做一下看看会发生什么问题。

首先使用双括弧语法（double-brace syntax）建立并初始化一个 List，其中包含四个字符串，分别是 Hollis、hollis、HollisChuang 和 H：

List<String> userNames = new ArrayList<String>() {{
    add("Hollis");
    add("hollis");
    add("HollisChuang");
    add("H");
}};

然后使用普通 for 循环对 List 进行遍历，删除 List 中元素内容等于 Hollis 的元素，然后输出 List：

for (int i = 0; i < userNames.size(); i++) {
    if (userNames.get(i).equals("Hollis")) {
        userNames.remove(i);
    }
}
System.out.println(userNames);

输出结果如下

[hollis, HollisChuang, H]

以上是使用普通的 for 循环在遍历的同时进行删除，那么，我们再看下，如果使用增强 for 循环的话会发生什么：

for (String userName : userNames) {
    if (userName.equals("Hollis")) {
        userNames.remove(userName);
    }
}
System.out.println(userNames);

以上代码，使用增强 for 循环遍历元素，并尝试删除其中的 Hollis 字符串元素。运行以上代码，会抛出以下异常：

java.util.ConcurrentModificationException

同样的，读者可以尝试下在增强 for 循环中使用 add 方法添加元素，结果也会同样抛出该异常。

之所以会出现这个异常，是因为触发了一个 Java 集合的错误检测机制 ——fail-fast。

fail-fast

接下来，我们就来分析下在增强 for 循环中 add/remove 元素的时候会抛出 java.util.ConcurrentModificationException 的原因，即解释下到底什么是 fail-fast 进制。

fail-fast，即快速失败，它是 Java 集合的一种错误检测机制。当多个线程对非fail-safe的集合类进行结构上的改变的操作时，有可能会产生fail-fast机制，这个时候就会抛出 ConcurrentModificationException（当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改时就抛出该异常）。

需要注意的是，即使不是多线程环境，如果单线程违反了规则，同样也有可能会抛出改异常。

那么，在增强 for 循环进行元素删除，是如何违反了规则的呢？

要分析这个问题，我们先将增强 for 循环这个语法糖进行解糖（使用 jad 对编译后的 class 文件进行反编译），得到以下代码：

public static void main(String[] args) {
    // 使用ImmutableList初始化一个List
    List<String> userNames = new ArrayList<String>() {{
        add("Hollis");
        add("hollis");
        add("HollisChuang");
        add("H");
    }};

    Iterator iterator = userNames.iterator();
    do
    {
        if(!iterator.hasNext())
            break;
        String userName = (String)iterator.next();
        if(userName.equals("Hollis"))
            userNames.remove(userName);
    } while(true);
    System.out.println(userNames);
}

然后运行以上代码，同样会抛出异常。我们来看一下 ConcurrentModificationException 的完整堆栈：

通过异常堆栈我们可以到，异常发生的调用链 ForEachDemo 的第 23 行，Iterator.next 调用了 Iterator.checkForComodification 方法 ，而异常就是 checkForComodification 方法中抛出的。

其实，经过 debug 后，我们可以发现，如果 remove 代码没有被执行过，iterator.next 这一行是一直没报错的。抛异常的时机也正是 remove执行之后的的那一次next方法的调用。

我们直接看下 checkForComodification 方法的代码，看下抛出异常的原因：

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

代码比较简单，modCount != expectedModCount 的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException。

那么，就来看一下，remove/add 操作室如何导致 modCount 和 expectedModCount 不相等的吧。

remove/add 做了什么

首先，我们要搞清楚的是，到底 modCount 和 expectedModCount 这两个变量都是个什么东西。

通过翻源码，我们可以发现：

• modCount 是 ArrayList 中的一个成员变量。它表示该集合实际被修改的次数。
• expectedModCount 是 ArrayList 中的一个内部类 ——Itr 中的成员变量。expectedModCount 表示这个迭代器期望该集合被修改的次数。其值是在 ArrayList.iterator 方法被调用的时候初始化的。只有通过迭代器对集合进行操作，该值才会改变。

Itr 是一个 Iterator 的实现，使用 ArrayList.iterator 方法可以获取到的迭代器就是 Itr 类的实例。

他们之间的关系如下：

class ArrayList{
    private int modCount;
    public void add();
    public void remove();
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int expectedModCount = modCount;
    }
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }
}

其实，看到这里，大概很多人都能猜到为什么 remove/add 操作之后，会导致 expectedModCount 和 modCount 不想等了。

通过翻阅代码，我们也可以发现，remove 方法核心逻辑如下： !

可以看到，它只修改了 modCount，并没有对 expectedModCount 做任何操作。

简单总结一下，之所以会抛出 ConcurrentModificationException 异常，是因为我们的代码中使用了增强 for 循环，而在增强for循环中，集合遍历是通过iterator进行的，但是元素的add/remove却是直接使用的集合类自己的方法。这就导致 iterator 在遍历的时候，会发现有一个元素在自己不知不觉的情况下就被删除 / 添加了，就会抛出一个异常，用来提示用户，可能发生了并发修改。

正确姿势

至此，我们介绍清楚了不能在 foreach 循环体中直接对集合进行 add/remove 操作的原因。

但是，很多时候，我们是有需求需要过滤集合的，比如删除其中一部分元素，那么应该如何做呢？有几种方法可供参考：

直接使用普通 for 循环进行操作

我们说不能在 foreach 中进行，但是使用普通的 for 循环还是可以的，因为普通 for 循环并没有用到 Iterator 的遍历，所以压根就没有进行 fail-fast 的检验。

for (int i = 0; i < 1; i++) {
    if (userNames.get(i).equals("Hollis")) {
        userNames.remove(i);
    }
}

直接使用 Iterator 进行操作

除了直接使用普通 for 循环以外，我们还可以直接使用 Iterator 提供的 remove 方法。

Iterator iterator = userNames.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    if (iterator.next().equals("Hollis")) {
        iterator.remove();
    }
}

如果直接使用 Iterator 提供的 remove 方法，那么就可以修改到 expectedModCount 的值。那么就不会再抛出异常了。其实现代码如下：

使用 Java8 中提供的 filter 过滤

Java 8 中可以把集合转换成流，对于流有一种 filter 操作， 可以对原始 Stream 进行某项测试，通过测试的元素被留下来生成一个新 Stream。

userNames = userNames.stream()
    .filter(userName -> !userName.equals("Hollis"))
    .collect(Collectors.toList());

使用 fail-safe 的集合类

在 Java 中，除了一些普通的集合类以外，还有一些采用了 fail-safe 机制的集合类，比如 ConcurrentLinkedDeque。这样的集合容器在遍历时不是直接在集合内容上访问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。

由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发 ConcurrentModificationException。

基于拷贝内容的优点是避免了 ConcurrentModificationException，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。

java.util.concurrent 包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。

使用增强 for 循环其实也可以

如果，我们非常确定在一个集合中，某个即将删除的元素只包含一个的话， 比如对 Set 进行操作，那么其实也是可以使用增强 for 循环的，只要在删除之后，立刻结束循环体，不要再继续进行遍历就可以了，也就是说不让代码执行到下一次的next方法。

for (String userName : userNames) {
    if (userName.equals("Hollis")) {
        userNames.remove(userName);
        break;
    }
}

以上这五种方式都可以避免触发 fail-fast 机制，避免抛出异常。如果是并发场景，建议使用 concurrent 包中的容器，如果是单线程场景，Java8 之前的代码中，建议使用 Iterator 进行元素删除，Java8 及更新的版本中，可以考虑使用 Stream 及 filter。

总结

我们使用的增强 for 循环，其实是 Java 提供的语法糖，其实现原理是借助 Iterator 进行元素的遍历。

但是如果在遍历过程中，不通过 Iterator，而是通过集合类自身的方法对集合进行添加 / 删除操作。那么在 Iterator 进行下一次的遍历时，经检测发现有一次集合的修改操作并未通过自身进行，那么可能是发生了并发被其他线程执行的，这时候就会抛出异常，来提示用户可能发生了并发修改，这就是所谓的 fail-fast 机制。

当然还是有很多种方法可以解决这类问题的。比如使用普通 for 循环、使用 Iterator 进行元素删除、使用 Stream 的 filter、使用 fail-safe 的类等。

3种方式解决iterator迭代器ConcurrentModificationException

Collection<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("JAVA");
    list.add("Python");
    list.add("PHP");
    Iterator<String> it = list.iterator();
    while(it.hasNext()) {
        if (it.next().equals("PHP")) {
            list.add("我全都要");
        }
    }

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
    at Test.main(Test.java:13)

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 (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }

List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("JAVA");
    list.add("Python");
    list.add("PHP");
    ListIterator<String> it = list.listIterator();

    while(it.hasNext()){
        if (it.next().equals("PHP")) {
            // list.add("以上几个");  //这里注意：直接修改原集合会抛出并发修改异常
            it.add("我全都要");
        }
    }
    System.out.println(list);

[JAVA,Python,PHP,我全都要]

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("JAVA");
    list.add("Python");
    list.add("PHP");
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        if (list.get(i).equals("PHP")) {
            list.remove("我全都要");
            list.add("C++");
        }
    }
    System.out.println(list);

[JAVA,C++]

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("JAVA");
    list.add("Python");
    list.add("PHP");
    Object[] obj = list.toArray();
    for (int i = 0; i < obj.length; i++) {
        if (obj[i].equals("PHP")) {
            list.add(0,"今晚学习");
        }
    }
    System.out.println(list);

[今晚学习,JAVA,PHP]

ArrayList中ConcurrentModificationException

java中两种基本的集合结构ArrayList和LinkedList底层有两种不同的存储方式实现，ArrayList为数组实现，属于顺序存储，LinkedList为链表实现，属于链式存储，在对ArrayList做迭代删除时，会出现ConcurrentModificationException

public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("aa");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String next = iterator.next();
            list.remove(next);
        }
    }

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
	at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
	at com.baicells.linked.list.ListTest.main(ListTest.java:23)

但如果在list再添加一个元素，如bb，此时list.size = 2，上述代码运行结束后，list中只有bb，虽然与预期结果不一致，但并没有出现ConcurrentModificationException，当再次向集合中添加更多元素时，又出现了ConcurrentModificationException，使用的jdk版本为1.8.

ArrayList源码中，方法iterator()返回了Itr对象

/**
     * Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
     *
     * <p>The returned iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
     *
     * @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
     */
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

Itr为ArrayList内部类，主要关注hasNext，next，checkForComodification方法

/**
     * 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;

        Itr() {}

        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();
            }
        }

        @Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
            Objects.requireNonNull(consumer);
            final int size = ArrayList.this.size;
            int i = cursor;
            if (i >= size) {
                return;
            }
            final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                consumer.accept((E) elementData[i++]);
            }
            // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
            cursor = i;
            lastRet = i - 1;
            checkForComodification();
        }

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

modCount在add和remove时都会执行++操作，这个可在ArrayList源码中找到出处

在Ite类中，将expectedModCount 的大小初始化为modCount，当执行hashNex和nex时，都不会使modCount的值发生变化

当list中只有一个数据时，此时cursor=0,size=1,hasNex返回true，在next方法中校验modCount和expectedModCount是否相等，如果不相等，则抛出并发修改异常，如果相等，对cursor做了+1操作

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

此时两者是相等的，都为1，然后执行remove操作删除该数据

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
    }

remove是对modCount做了++操作，并且对size做了--操作，while循环继续，hasNext，cursor=1，size=0，两者不相等，则进入到循环，执行next操作

此时modCount在上述remove操作时已经做了++操作，expectedModCount的值却没有变化，故modCount和expectedModCount是不相等的，因此抛出ConcurrentModificationException

当输入两个参数时为什么就不会报错了，虽然结果不是预期的清空了集合？

当集合为2时，在第一次删除后，各关键属性值分别为cursor=1,modCount在add两次后变为2，在remove一次后变为3，expectedModCount=2，size在remove后--，变为1，故此时在while循环hasNext中对比cursor!=size，返回false，while循环结束，继续向下走，所以最后集合中剩下了第二次add的结果，第一次add结果被删除，程序也没有出现ConcurrentModificationException异常。

当输入三个参数或者更多时，会怎样？

继续按照上述思路分析，当集合中有三个元素时，在第一次删除后，各关键属性值分别为cursor=1,modCount在add三次后变为3，在remove一次后变为4，expectedModCount=3，size在remove后--，变为2，此时while循环中cursor!=size返回true，进入while循环，next方法中检测到modCount != expectedModCount返回false，则抛出ConcurrentModificationException

当为更多元素时，在第二次进入到next方法后，都将抛出ConcurrentModificationException，只有在数组元素个数为2时，才不会发生ConcurrentModificationException，但结果也不是我们预期的

综上，不要在迭代集合时删除元素，即使是foreach或者普通for循环（普通for循环或者foreach也会造成size--），也不要这么做，这样做可能造成我们意想不到错误。

ConcurrentModificationException

private List list;
  public void add(Object obj) {
  synchronized(list) {
  list.add(obj);
  }
  }
  public void perform( ) {
  Iterator iterator = null;
  synchronized(list) {
  iterator = new CopiedIterator(list.iterator( ));
  }
  while(iterator.hasNext( )) {
  // perform resource or cpu hungry work
  }
  }

public class CopiedIterator implements Iterator {
  private Iterator iterator = null;
  public CopiedIterator(Iterator itr) {
  LinkedList list = new LinkedList( );
  while(itr.hasNext( )) {
  list.add(itr.next( ));
  }
  this.iterator = list.iterator( );
  }
  public boolean hasNext( ) {
  return this.iterator.hasNext( );
  }
  public void remove( ) {
  throw new UnsupportedOperationException("This is a read-only iterator. 
  ");
  }
  public Object next( ) {
  return this.iterator.next( );
  }
  }

关于使用Iterator的ConcurrentModificationException和iterator remove的问题就给大家分享到这里，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于- 集合 遍历 foreach Iterator 并发修改 ConcurrentModificationException MD、3种方式解决iterator迭代器ConcurrentModificationException、ArrayList中ConcurrentModificationException、ConcurrentModificationException等相关知识的信息别忘了在本站进行查找喔。