避免 Java ArrayList 并发修改异常：最佳实践与常见问题解答

2024-03-15 12:25:41

避免 Java 中遍历 ArrayList 时发生的并发修改异常

在 Java 中使用 ArrayList 时，我们在遍历和移除元素时经常会遇到 java.util.ConcurrentModificationException 异常。这种异常的出现是因为 ArrayList 是一个 非线程安全 的集合，这意味着它不能同时被多个线程访问和修改。

问题

当我们在遍历 ArrayList 时，Java 创建了一个 ArrayList 的迭代器（Iterator）。每次调用迭代器的 next() 方法时，它都会返回 ArrayList 中的下一个元素。如果在遍历过程中另一个线程修改了 ArrayList（例如添加或删除元素），则迭代器就会失效，并抛出 ConcurrentModificationException 异常。

最佳实践：使用迭代器

解决这个问题的最佳实践是使用迭代器。迭代器提供了一种安全的方式来遍历和修改集合，因为它会跟踪 ArrayList 的当前状态，即使它在遍历过程中被修改。

要使用迭代器，请使用以下步骤：

使用 iterator() 方法从 ArrayList 获取迭代器。
使用 hasNext() 方法检查是否有更多元素。
使用 next() 方法获取下一个元素。
如果需要，可以使用 remove() 方法从 ArrayList 中移除当前元素。

代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class ArrayListModificationExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 ArrayList
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        list.add(5);

        // 使用迭代器遍历 ArrayList
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            int element = iterator.next();
            System.out.println(element);

            // 在遍历过程中删除元素
            if (element % 2 == 0) {
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}

在上面的示例中，即使我们在遍历过程中删除了偶数元素，迭代器也会自动更新其状态，防止抛出 ConcurrentModificationException 异常。

其他方法

除了使用迭代器之外，还有其他方法可以避免并发修改异常：

复制列表： 在遍历之前，你可以复制列表并对副本进行操作。这可以避免对原始列表进行并发修改。
同步列表： 你可以使用 Collections.synchronizedList(list) 来创建一个同步的 ArrayList，它可以安全地进行并发遍历和修改。
使用 ConcurrentHashMap： 如果你需要一个线程安全的集合，可以考虑使用 ConcurrentHashMap。它提供了更复杂的并发控制机制，可以避免修改异常。

总结

在遍历和移除 ArrayList 中的元素时，使用迭代器是避免 java.util.ConcurrentModificationException 异常的最佳实践。它提供了一种安全且高效的方式来对集合进行修改。此外，还可以考虑使用其他方法，如复制列表、同步列表或使用 ConcurrentHashMap，具体取决于你的具体需求。