手把手教你规避并发修改异常ConcurrentModificationException

2023-07-15 17:44:35

并发修改异常：多线程编程中的棘手问题

多线程编程是一把双刃剑，它既可以提高程序的性能，但也带来了一个棘手的问题——并发修改异常。本文将深入探讨并发修改异常，让你彻底理解它的本质、原因和规避方法。

什么是并发修改异常？

并发修改异常（ConcurrentModificationException）是一种运行时异常，当多个线程同时修改同一个对象时就会发生。举个例子，假设你在一个多线程程序中，一个线程正在遍历集合，而另一个线程同时修改了该集合，那么就会抛出并发修改异常。

并发修改异常的产生原因

并发修改异常的产生原因很简单：当多个线程同时修改同一个对象时。这会导致数据不一致，从而引起一系列问题。比如，在遍历集合时，如果另一个线程同时修改了集合，可能会导致元素丢失或重复。

规避并发修改异常的方法

规避并发修改异常的方法有很多，但最常用的方法是使用同步机制 和并发集合类 。

1. 同步机制

Java中的同步机制可以通过synchronized来实现。synchronized关键字可以修饰方法或代码块，确保同一时间只有一个线程可以访问共享数据，从而避免并发修改异常。例如：

public class Test {
    private List<String> list = new ArrayList<>();

    public void add(String s) {
        synchronized (list) {
            list.add(s);
        }
    }

    public void remove(String s) {
        synchronized (list) {
            list.remove(s);
        }
    }
}

2. 并发集合类

Java中提供了并发集合类，这些集合类即使在多线程环境下也可以安全使用。比如：

public class Test {
    private List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

    public void add(String s) {
        list.add(s);
    }

    public void remove(String s) {
        list.remove(s);
    }
}

深入理解并发修改异常

并发修改异常的本质在于多线程访问共享数据时产生的数据不一致性。在多线程环境下，线程的执行顺序是不确定的，因此很难预测哪一个线程会先修改共享数据。当两个线程同时尝试修改同一个对象时，就会导致数据不一致。

常见问题解答

为什么并发修改异常会在遍历集合时发生？
因为在遍历集合时，集合的内容可能会被其他线程修改，从而导致数据不一致。
如何判断是否发生了并发修改异常？
可以通过异常信息来判断，如果出现了"ConcurrentModificationException"的异常信息，则说明发生了并发修改异常。
使用同步机制一定会避免并发修改异常吗？
是的，只要所有访问共享数据的线程都遵守同步规则，就可以避免并发修改异常。
并发集合类是如何避免并发修改异常的？
并发集合类通常使用读写锁或其他同步机制来保证同一时间只有一个线程可以修改集合。
除了同步机制和并发集合类，还有其他方法可以避免并发修改异常吗？
可以考虑使用不可变对象，因为不可变对象无法被修改，从而避免了并发修改异常。