使用迭代器遍歷List的時候修改List報ConcurrentModificationException異常原因分析

　　在使用Iterator來迭代遍歷List的時候如果修改該List對象，則會報java.util.ConcurrentModificationException異常，下面看一個例子演示：

package com.others;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ArrayListTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        //CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            String str = (String) iterator.next();
            if(str.equals("c")){
                list.remove(str);
            }else{
                System.out.println(str);
            }
        }
    }

}

　　結果爲：

a
b
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:819)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:791)
    at com.others.ArrayListTest.main(ArrayListTest.java:20)

 

　　當調用list的iterator()方法的時候，返回的是一個Itr對象（實現了Iterator接口）：

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

　　我們看一下Itr這個類：

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; //剛創建迭代對象的時候List的modCount

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            checkForComodification(); //每調用一次next()函數都會調用checkForComodification方法判斷一次
            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();
            }
        }
        //此方法用來判斷創建迭代對象的時候List的modCount與現在List的modCount是否一樣，不一樣的話就報ConcurrentModificationException異常
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

　　List對象有一個成員變量modCount，它代表該List對象被修改的次數，每對List對象修改一次，modCount都會加1.

　　Itr類裏有一個成員變量expectedModCount，它的值爲創建Itr對象的時候List的modCount值。用此變量來檢驗在迭代過程中List對象是否被修改了，如果被修改了則拋出java.util.ConcurrentModificationException異常。在每次調用Itr對象的next()方法的時候都會調用checkForComodification()方法進行一次檢驗，checkForComodification()方法中做的工作就是比較expectedModCount 和modCount的值是否相等，如果不相等，就認爲還有其他對象正在對當前的List進行操作，那個就會拋出ConcurrentModificationException異常。

　　我們再來分析一下上面那個例子，當例子程序執行到22行的時候，將list對象裏面的“c"刪除了，同時list對象的modCount值加1，但是Itr對象的expectedModCount沒有變，他們肯定是不相等了。等再一次執行next()方法的時候調用了checkForComodification()方法，這時候就拋出異常了。

　　我們再將上面那個例子稍微改動一下：將21行改爲if(str.equals("d")){，即刪除”d"這個元素。運行結果如下：

a

b

c

　　這時卻沒有報異常了，但是“e"卻沒有輸出來，這是爲什麼呢？原因很簡單，我們看到Itr的hashNext()方法：

public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

　　它是通過Itr的對象的cursor與List對象的size值來判斷是否還有未迭代的對象，當遍歷完“d"的時候cursor=4，刪除”d"的時候，List對象的size就會減1，size首先爲5，後來變爲4，這時候cursor和size是相等的，hasNext()方法返回的是false，就認爲遍歷結束了，所以刪除以後沒有進去執行next()方法了，就沒有拋出異常了，當然"e"也沒有輸出來。

　　爲了避免這種異常，我們可以使用CopyOnWriteArrayList來代替ArrayList，CopyOnWriteArrayList支持併發訪問，所以同時進行迭代和修改是沒有問題的。