了解concurrentModificationException和ArrayList的實現

Question

我試着通過編寫以下代碼來重現ConcurrentModificationException：

List<String> last = new ArrayList<>();
last.add("a");
last.add("b");
for(String i : last){
    System.out.println(i);
    last.remove(i);
}
System.out.println(last);

DEMO

從那以后， 提到了ArrayList的文檔

請注意，迭代器的故障快速行為無法得到保證，因為一般來說，在存在不同步的並發修改時，不可能做出任何硬性保證。

我預計在單線程程序中，這種檢測是直截了當的。 但程序打印出來了

a
[b]

代替。 為什么？

Answer 1

您的代碼等同於以下內容：

   List<String> last = new ArrayList<>();
   last.add("a");
   last.add("b");
   for(Iterator<String> i = last.iterator(); i.hasNext(); ) {
       String value = i.next();
       System.out.println(value);
       last.remove(value);
   }
   System.out.println(last);

for循環的流程是：

 System.out.println(value); // prints "a"
 last.remove(value);        // removes "a" from the list
 i.hasNext()                // exits the loop, since i.hasNext() is false
 System.out.println(last);  // prints "[b]" - the updated list

這就是你獲得輸出而沒有ConcurrentModificationException 。 如果你要在列表中添加另一個值（例如last.add("c") ），你將得到ConcurrentModificationException ，因為在第一次迭代后i.hasNext()將為真， i.next()將拋出異常。

Answer 2

如文檔中所述：

這個類的iterator和listIterator方法返回的迭代器是快速失敗的 ： 如果在創建迭代器之后的任何時候對列表進行結構修改，除了通過迭代器自己的remove或add方法之外， 迭代器將拋出 ConcurrentModificationException

因為您使用for(String i : last)的新語法循環遍歷列表，所以會為您創建一個迭代器，並且在循環時不能修改列表 。

此異常與多線程無關 。 只使用一個線程，您可以拋出該異常。

在內部有一個變量modCount ，對於列表結構的每次修改都會遞增。 首次創建迭代器時，它會將modCount值保存在變量expectedModCount 。 每次后續修改都會檢查expectedModCount值是否等於modCount 。 如果不是，則拋出ConcurrentModificationException 。

我添加了刪除代碼作為示例。 add ， addAll和其他修改列表的方法也是如此。

public E remove(int index) {
    rangeCheck(index);

    // Check if a modification should thrown a ConcurrentModificationException
    checkForComodification();  

    E result = parent.remove(parentOffset + index);
    this.modCount = parent.modCount;
    this.size--;
    return result;
}

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

Answer 3

ArrayList類中的Itr類具有以下方法

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

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

這里， modCount是結構修改列表的次數。 當我們創建for循環時，將在內部創建一個迭代器，並將expectedModCount初始化為modCount 。

當列表中只有2個元素並且在刪除一個元素之后， for循環將使用hasNext（）方法調用來檢查條件。 因此，將首先滿足條件光標！= size （1！= 1）。 因此，循環不會繼續進行，並且不會拋出ConcurrentModificationException。

但是，當列表中有1,3,4等數量的元素時， for循環將在hasNext（）方法調用之后繼續進行。 但是，在for循環中使用next（）方法獲取元素時，它將調用checkForComodification（）並且條件modCount！= expectedModCount將被滿足。 因此，將拋出異常。

Answer 4

對於兩個值，它不會失敗，因為將退出for循環。 添加第三個元素，您將獲得java.util.ConcurrentModificationException

List<String> last = new ArrayList<>();
last.add("a");
last.add("b");
last.add("c");
for(String i : last){
    System.out.println(i);
    last.remove(i);
}
System.out.println(last);