Java并发编程7-循环删除集合元素

1 异常情况举例

先来看看都有哪些情况会出现ConcurrentModificationException异常，下面以ArrayList remove 操作进行举例。
使用的数据集合：

List<string> myList = new ArrayList<string>();

myList.add( "1");
myList.add( "2");
myList.add( "3");
myList.add( "4");
myList.add( "5");

以下三种情况都会出现异常：

Iterator<string> it = myList.iterator();
while (it.hasNext()) {
String value = it.next();
if (value.equals( "3")) {
myList.remove(value);  // error
}
}

for (Iterator<string> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
String value = it.next();
if (value.equals( "3")) {
myList.remove(value);  // error
}
}

for (String value : myList) {
System. out.println( "List Value:" + value);
if (value.equals( "3")) {
myList.remove(value);  // error
}
}

异常信息如下：

2 根本原因

以上都有3种出现异常的情况有一个共同的特点，都是使用Iterator进行遍历，且都是通过ArrayList.remove(Object) 进行删除操作。想要找出根本原因，直接查看ArrayList源码看为什么出现异常：

public class ArrayList<e> extends AbstractList<e>
implements Cloneable, Serializable, RandomAccess {

@Override
public boolean remove(Object object) {
Object[] a = array;
int s = size;
if (object != null) {
for (int i = 0; i < s; i++) {
if (object.equals(a[i])) {
System.arraycopy(a, i + 1, a, i, --s - i);
a[s] = null;  // Prevent memory leak
size = s;
modCount++;  // 只要删除成功都是累加
return true;
}
}
} else {
for (int i = 0; i < s; i++) {
if (a[i] == null) {
System.arraycopy(a, i + 1, a, i, --s - i);
a[s] = null;  // Prevent memory leak
size = s;
modCount++;  // 只要删除成功都是累加
return true;
}
}
}
return false;
}

@Override
public Iterator<e> iterator() {
return new ArrayListIterator();
}

private class ArrayListIterator implements Iterator<e> {
......

// 全局修改总数保存到当前类中
/** The expected modCount value */
private int expectedModCount = modCount;

@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
ArrayList<e> ourList = ArrayList.this;
int rem = remaining;
// 如果创建时的值不相同，抛出异常
if (ourList.modCount != expectedModCount) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
if (rem == 0) {
throw new NoSuchElementException();
}
remaining = rem - 1;
return (E) ourList.array[removalIndex = ourList.size - rem];
}

......
}
}

List、Set、Map 都可以通过Iterator进行遍历，这里仅仅是通过List举例，在使用其他集合遍历时进行增删操作都需要留意是否会触发ConcurrentModificationException异常。

3 单线程解决方案

// 1 使用Iterator提供的remove方法，用于删除当前元素
for (Iterator<string> it = myList.iterator(); it.hasNext();) {
String value = it.next();
if (value.equals("3")) {
it.remove(); // ok
}
}
System.out.println("List Value:" + myList.toString());

// 2 建一个集合，记录需要删除的元素，之后统一删除
List<string> templist = new ArrayList<string>();
for (String value : myList) {
if (value.equals("3")) {
templist.add(value);
}
}
// 可以查看removeAll源码，其中使用Iterator进行遍历
myList.removeAll(templist);
System.out.println("List Value:" + myList.toString());

// 3. 使用线程安全CopyOnWriteArrayList进行删除操作
List<string> myList = new CopyOnWriteArrayList<string>();
myList.add("1");
myList.add("2");
myList.add("3");
myList.add("4");
myList.add("5");

Iterator<string> it = myList.iterator();

while (it.hasNext()) {
String value = it.next();
if (value.equals("3")) {
myList.remove("4");
myList.add("6");
myList.add("7");
}
}
System.out.println("List Value:" + myList.toString());

// 4. 不使用Iterator进行遍历，需要注意的是自己保证索引正常
for (int i = 0; i < myList.size(); i++) {
String value = myList.get(i);
System.out.println("List Value:" + value);
if (value.equals("3")) {
myList.remove(value); // ok
i--; // 因为位置发生改变，所以必须修改i的位置
}
}
System.out.println("List Value:" + myList.toString());

4 多线程解决方案

使用ConcurrentHashMap或者CopyOnWriteArrayList,代码示例如下

package com.niuniu.study.spring;

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

public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
final List<String> myList = new CopyOnWriteArrayList<String>();
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
myList.add(i + "");
}

new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
for (String string : myList) {
System.out.println("遍历集合 value = " + string);

try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();

new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {

for (int i = 0; i < myList.size(); i++) {
String value = myList.get(i);

if (Integer.parseInt(value) % 2 == 0) {
myList.remove(value);
System.out.println("删除元素: " + value);
}

try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}).start();
}
}

结果如下：

遍历集合 value = 1
删除元素: 2
删除元素: 4
遍历集合 value = 2
遍历集合 value = 3
遍历集合 value = 4
遍历集合 value = 5