java 多线程操作List，已经做了同步synchronized，还会有ConcurrentModificationException，知道为什么吗？

如题，最近项目里有个模块我做了异步处理方面的事情，在code过程中发现一个颠覆我对synchronized这个关键字和用法的地方，请问各位java开发者们是否对此有一个合理的解释，不多说，我直接贴出问题代码：

（事实证明这是一个坑，各位读者，如果有兴趣，可以先不看答案，自己看看能不能发现这个坑）

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentList {

    //private static List<String> TEST_LIST = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    private static List<String> TEST_LIST = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

    public static void main(String[] args) {

        new Thread(new Runnable() {

            @Override

            public void run() {

                while (true) {

                    try {

                        Thread.sleep(100);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                    synchronized (TEST_LIST) {

                        TEST_LIST.add("11");

                    }

                    System.out.println("Thread1 running");

                }

            }

        }).start();

        new Thread(new Runnable() {

            @Override

            public void run() {

                while (true) {

                    try {

                        Thread.sleep(100);

                    } catch (InterruptedException e) {

                        e.printStackTrace();

                    }

                    synchronized (TEST_LIST) {

                        for (String at : TEST_LIST) {

                            TEST_LIST.add("22");

                        }

                    }

                    System.out.println("Thread2 running");

                }

            }

        }).start();

    }

}

输出结果是：

Thread1 running

Exception in thread "Thread-1" java.util.ConcurrentModificationException

    at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(AbstractList.java:372)

    at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:343)

    at com.free4lab.lol.ConcurrentList$2.run(ConcurrentList.java:40)

    at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

Thread1 running

-----------------------------------分隔线，以下是解释--------------------------------

问题明了了：

以上问题不是并发的问题，是ArrayList的问题，是个坑！且看如下代码，以及运行结果：

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentList {

    //private static List<String> TEST_LIST = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    private static List<String> TEST_LIST = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

    public static void main(String[] args) {

        TEST_LIST.add("111");

        TEST_LIST.add("222");

        for (String at : TEST_LIST) {

            System.out.println(at);

            TEST_LIST.add("333");

            System.out.println("add over");

        }

    }

}

结果是：

111

add over

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException

    at java.util.AbstractList$Itr.checkForComodification(AbstractList.java:372)

    at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:343)

    at com.free4lab.lol.ConcurrentList.main(ConcurrentList.java:15)

分析：我们发现迭代了一次之后就抛出所谓的并发修改异常，不过这里没有多线程，看下源代码就知道了

list.add的时候执行了，修改了modCount，循环外面一次add到第一次迭代不会有问题，因为初始化的时候在AbstractList中int expectedModCount = modCount;，

/**

     * Appends the specified element to the end of this list.

     *

     * @param e element to be appended to this list

     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})

     */

    public boolean add(E e) {

    ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!!

    elementData[size++] = e;

    return true;

    }

public void ensureCapacity(int minCapacity) {

    modCount++;

    int oldCapacity = elementData.length;

    if (minCapacity > oldCapacity) {

        Object oldData[] = elementData;

        int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;

            if (newCapacity < minCapacity)

        newCapacity = minCapacity;

            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:

            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

    }

    }

public E next() {

            checkForComodification();

        try {

        E next = get(cursor);

        lastRet = cursor++;

        return next;

        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {

        checkForComodification();

        throw new NoSuchElementException();

        }

    }

这样迭代器next()第一次 checkForComodification() 是不会抛出异常的，第二次才会抛出异常，因为在checkForComodification()里检查了

final void checkForComodification() {

        if (modCount != expectedModCount)

        throw new ConcurrentModificationException();

    }

}

这样，在循环迭代中，进行了一次add操作，修改了modcount变量，再次迭代的时候，异常就throw出来了!

如果非要进行这样的操作，那么声明list为CopyOnWriteArrayList，就ok！因为用了copyonwrite技术

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentList {

    private static List<String> TEST_LIST = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    //private static List<String> TEST_LIST = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

    public static void main(String[] args) {

        TEST_LIST.add("111");

        TEST_LIST.add("222");

        for (String at : TEST_LIST) {

            System.out.println(at);

            TEST_LIST.add("333");

            System.out.println("add over");

        }

    }

}

输出是正确的：

111

add over

222

add over

额外再说一点，也可以用iterator迭代，不过同样也无法调用next()方法（我注释掉了），这样程序就是死循环了，不断的加，不断的迭代。所以我感觉如果需要在迭代中增加元素，真正有用的还是CopyOnWriteArrayList，不过实际中，如果CopyOnWriteArrayList代价太高，可能我们可以申请一个临时list存放，在迭代后合并到主list中！

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentList {

    //private static List<String> TEST_LIST = new CopyOnWriteArrayList<String>();

    private static List<String> TEST_LIST = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());

    public static void main(String[] args) {

        TEST_LIST.add("111");

        TEST_LIST.add("222");

        Iterator iterator  = TEST_LIST.iterator();

        while(iterator.hasNext()){

            //System.out.println(iterator.next());

            TEST_LIST.add("333");

            System.out.println("add over");

        }

    }

}

萌萌的IT人,IT人的乐园

巴特西

java 多线程操作List，已经做了同步synchronized，还会有ConcurrentModificationException，知道为什么吗？

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