如何解决Java并发修改异常（ConcurrentModificationException）

如何解决Java并发修改异常（ConcurrentModificationException）

在Java编程中，当多个线程同时对一个集合类对象进行修改时，很容易引发"ConcurrentModificationException"异常。本文将介绍该异常的原因，并提供各种解决方案和代码示例。

一、异常原因

1.1 集合类结构
ConcurrentModificationException异常通常发生在基于迭代器的集合类中，如ArrayList、HashMap等。它们内部使用了一个modCount变量来记录集合被修改的次数。

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1.2 并发修改
当一个线程正在进行迭代操作时，另一个线程对集合进行了增删改操作，从而修改了modCount的值，导致迭代器认为集合已经被修改，进而抛出ConcurrentModificationException异常。

二、解决方案

2.1 使用迭代器的remove方法
Java集合类中的迭代器提供了remove方法，该方法可以安全地从集合中删除当前迭代的元素。

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List list = new ArrayList<>();
Iterator iterator = list.iterator();

while (iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    if (condition) {
        iterator.remove();
    }
}

2.2 使用并发集合类
Java并发包（java.util.concurrent）提供了一系列线程安全的集合类，它们都使用了不同的并发机制来解决并发修改的问题。
例如，使用ConcurrentHashMap代替HashMap：

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key2", "value2");

for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
    if (condition) {
        map.remove(entry.getKey());
    }
}

2.3 使用同步机制
使用synchronized关键字对集合进行同步操作，确保只有一个线程可以同时访问集合，从而避免并发修改异常。

List list = new ArrayList<>();

synchronized (list) {
    for (String element : list) {
        if (condition) {
            list.remove(element);
        }
    }
}

2.4 使用CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的集合类，它在写入（增删改）操作时会创建一个全新的集合副本，从而避免并发修改异常。

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");

for (String element : list) {
    if (condition) {
        list.remove(element);
    }
}

三、总结

Java并发修改异常（ConcurrentModificationException）是由多个线程同时对集合类对象进行修改引起的。为了解决这个问题，可以使用迭代器的remove方法、并发集合类、同步机制或者CopyOnWriteArrayList等方法。根据实际情况选择适合的方式来解决并发修改异常，保证程序的稳定性和可靠性。

四、参考资料

1. "How to solve ConcurrentModificationException in Java", Baeldung, https://www.baeldung.com/java-concurrentmodificationexception
2. "ConcurrentModificationException in Java – How to avoid it?", JournalDev, https://www.journaldev.com/378/how-to-avoid-concurrentmodificationexception-in-java