iterator和ConcurrentModificationException、java.lang.UnsupportedOperationException异常

灰太狼 2021-05-12 11:55 445阅读 0赞

**1、fail-fast与fail-safe：**

每次我们尝试在集合中获取下一个元素的时候，Iterator fail-fast属性检查当前集合结构里的任何改动。如果发现任何改动，它抛出ConcurrentModificationException异常。Collection中所有Iterator的实现都是按fail-fast来设计的。而java.util.concurrent中的集合类都为fail-safe的，不会抛出ConcurrentModificationException异常。

**2、ConcurrentModificationException异常：**

如果对正在被迭代的集合进行结构上的改变（即对该集合使用add、remove或clear方法），那么迭代器就不再合法（且在其后使用该迭代器将会有ConcurrentModificationException异常被抛出）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpdXhpYW83MjM4NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

原因是内部modCount不等于expectedModCount，则抛出ConcurrentModificationException异常。解决方法：

1）单线程环境，使用iterator：

public class Test {
        public static void main(String[] args)  {
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            list.add(2);
            Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                Integer integer = iterator.next();
                if(integer==2)
                    iterator.remove();   //注意这个地方
            }
        }
    }

注：.next()必须在.remove()之前调用。使用Iterator的remove方法时不会对集合是否被更改进行判断，所以上面不会出现ModifyException。

2）多线程环境：

上面方法在多线程环境下也会报ConcurrentModificationException异常，有朋友可能会说ArrayList是非线程安全的容器，换成Vector就没问题了，实际上换成Vector还是会出现这种错误。原因在于，虽然Vector的方法采用了synchronized进行了同步，但是由于Vector是继承的AbstarctList，因此通过Iterator来访问容器的话，事实上是不需要获取锁就可以访问。

为什么多线程会出现上述异常呢？

由于modCount是AbstarctList的成员变量，多线程来修改一个值，可能会造成某一个线程中expectedModCount和modCount不等，进而抛出异常。解决方法：

*  在使用iterator迭代的时候使用synchronized或者Lock进行同步；
 *  使用并发容器CopyOnWriteArrayList代替ArrayList和Vector。

CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<String>();
    list.add("aaa");
    list.add("bbb");
    list.add("ccc");
    
    for (String str:list) {
    	System.out.println(str);
    	list.add("ddd");
    	list.remove("aaa");
    }
    System.out.println(list);
    
    输出：
    aaa
    bbb
    ccc
    [bbb, ccc, ddd, ddd, ddd]

使用CopyOnWriteArrayList的remove方法时，该方法会先将List复制一份，对副本进行修改，然后把以前的List引用重新指向副本，所以不会出现异常。

注：但是对于CopyOnWriteArrayList，不能使用iterator进行remove。

**3、Arrays.asList引起的惨案（UnsupportedOperationException异常）：**

public static void main(String[] args)
    {
        List<String> list = Arrays.asList("1", "2", "3", "4");
        for (Iterator<String> iter = list.listIterator(); iter.hasNext();)
        {
            String a = iter.next();
            if (true)
            {
                iter.remove();
            }
        }
    }
    
    Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
        at java.util.AbstractList.remove(Unknown Source)
        at java.util.AbstractList$Itr.remove(Unknown Source)

反编译后才发现原来 Arrays.asList返回的ArrayList并不是java.util.ArrayList，而是在Arrays类中重新定义的一下内部类ArrayList，该类集成了AbstractList，并没有重写remove方法。所以，改成如下方式，就可使用iterator的remove方法了。

List list = new ArrayList(Arrays.asList("1",...));

上面的错误，在protobuf中也遇到过一次，如下：

byte[] bs = couchbaseShortDao.get("b1f66b668be");
    if (bs != null) {
    	FeatureStatisticsPB.UserHistory ufClickList = FeatureStatisticsPB.UserHistory.parseFrom(bs);
    	if (ufClickList != null) {
    		FeatureStatisticsPB.UserHistory.Builder newBuilder = FeatureStatisticsPB.UserHistory.newBuilder(ufClickList);
    		
    		List<FeatureStatisticsPB.HistoryCell.Builder> valueBuilderList = newBuilder.getValueBuilderList();
    		Iterator<FeatureStatisticsPB.HistoryCell.Builder> iterator = valueBuilderList.iterator();
    		while(iterator.hasNext()) {
    			iterator.next();
    			iterator.remove();
    		}
    		System.out.println(valueBuilderList.size());
    	}
    } else {
    	System.out.println("null");
    }

上面使用了getValueBuilderList，返回的不是 unmodifiableList集合视图（如果使用getValueList方法，返回的是视图），但是在使用迭代器的时候remove同样报java.lang.UnsupportedOperationException异常，进入pb生成的源码中发现，getValueBuilderList返回的是一个MessageOrBuilderExternalList类型list，该类继承AbstractList，但是没有实现remove方法。

**4、在循环中删除元素：**

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a","b","c","d"));
    for(int i=0;i<list.size();i++){
        list.remove(i);
    }
    System.out.println(list);

输出的结果是\[b,d\]，和预期不一致。在看下面方式

public static void main(String[] args) {
            ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a","a", "b",
                    "c", "d"));
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                if (list.get(i).equals("a")) {
                    list.remove(i);
                }
            }
            System.out.println(list);
        }

输出：\[a, b, c, d\]，于预期也不一致。再看

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a","b","c","d"));
    for(String s:list){
        if(s.equals("a")){
            list.remove(s);
        }
    }

使用这种方式，我们上面介绍过了，会报ConcurrentModificationException异常。

原因是当一个元素被删除时，列表的大小缩小并且下标变化，所以当你想要在一个循环中用下标删除多个元素的时候，它并不会正常的生效。正确方式：

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList("a","b","c","d"));
    Iterator<String> iter = list.iterator();
    while(iter.hasNext()){
            String s = iter.next();
            if(s.equals("a")){
                iter.remove();
        }
    }

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