java.util.ConcurrentModificationException异常原因（附源码分析）

￡神魔★判官ぃ 2022-03-16 09:44 156阅读 0赞

## 前言 ##

今天看书看到关于for-each相比jdk1.5之前的for循环的优缺点，有一个地方说道

> "for-each循环中不能使用list.remove()"

草草就带过去了，自己不太理解为什么，然后决定自己写一个简单的Demo进行测试一下。

public class WingzingDemo {
    	public static void main(String[] args) {
    		List<String> strList = new ArrayList<>();
    		strList.add("AA");
    		strList.add("BB");
    		strList.add("CC");
    		strList.add("DD");
    		//strList.iterator();
    		for(String s:strList){
    			if(s.equals("BB")){
    				boolean remove = strList.remove(s);
    				System.out.println(remove);
    			}
    		}
    		System.out.println("size :" + strList.size());
    	}
    }

在for-each中进行list.remove()，然后报错java.util.ConcurrentModificationException。

debug发现是执行了remove操作后的一次循环报错了，也就是第三次循环。

## 查阅源码分析 ##

因为是ArrayList，循环其实也是利用迭代器进行循环。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dJTkdaSU5HTElV_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

/**
         * 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();
        }

发现进行迭代的时候是返回了一个Itr()。

/**
         * 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;
    
            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();
            }
        }

继续查看其中的remove()方法

/**
         * Removes the element at the specified position in this list.
         * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
         * indices).
         *
         * @param index the index of the element to be removed
         * @return the element that was removed from the list
         * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
         */
        public E remove(int index) {
            rangeCheck(index);
    
            modCount++;
            E oldValue = elementData(index);
    
            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
    
            return oldValue;
        }

## 发现了问题所在 ##

System.arraycopy(Object src,int srcPos,Object dest,int destPos,int length);
    
    //对于ArrayList的调用
    //第一个参数为原数组，第二个参数为开始下标
    //第三个参数为目标数组，第四个参数为开始下标，第五个参数为复制的长度
    //也就是说把src的第srcPos位到srcPos+length位进行截取，复制到dest的destPos位。

在底层实现为数组的ArrayList的remove方法中，是把去掉了该元素后的"尾巴"复制到该数组，从该元素的下标。（具体可以看我上面代码里面写的备注。）这之后elementData把最后一位给设为空，后面会被GC给回收。

//这里涉及到集合的扩容机制，以及ArraList的不可变性。有兴趣可以点击查看[ArrayList和LinkedList的区别、扩容机制以及底层实现][ArrayList_LinkedList]。

再看回next()方法。

@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];
            }

因为elementData的length被减了一个 所以进入了判断

if (i >= elementData.length)  
throw new ConcurrentModificationException();

也就是数组长度和预计长度不一致报的错。

## 得证 ##

书上说的这个情况确实存在，在其中调用了list.remove()方法会导致循环报错。以上是在Java8的环境下的源码，好像8之前的这个地方源码稍微有一点点出入，不过大概是一样的意思。

## 后言 ##

所以在数组循环中，需要移除某个元素 还是得使用iterator.remove() 方法进行移除，所以也就不太适用for-each进行循环。

for(Iterator<String> iterator = strList.iterator();iterator.hasNext();){
    			String str = iterator.next();
    			if(str.equals("BB")){
    				iterator.remove();
    			}
    		}

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dJTkdaSU5HTElV_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220316/915240a8d7e244c19870a353907d4d2d.png
[ArrayList_LinkedList]: https://blog.csdn.net/WINGZINGLIU/article/details/83715578