Как избежать ConcurrentModificationException при использовании Iterator?

Сегодня мы рассмотрим способ избежать ConcurrentModificationException при использовании Iterator. Эта ситуация чаще всего возникает в тех случаях, когда с помощью итератора проходят по элементам коллекции и в какой-то момент при вызове iterator.next() будет брошен ConcurrentModificationException. Эта ситуация может произойти как в многопоточной, так и в однопоточной среде.

Давайте рассмотрим это на простом примере:

...
public class IteratorExample {
 
    public static void main(String args[]){
        List<String> myList = new ArrayList<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();
            System.out.println("List Value:"+value);
            if(value.equals("3")) myList.remove(value);
        }
         
        Map<String,String> myMap = new HashMap<String,String>();
        myMap.put("1", "1");
        myMap.put("2", "2");
        myMap.put("3", "3");
 
        Iterator<String> it1 = myMap.keySet().iterator();
        while(it1.hasNext()){
            String key = it1.next();
            System.out.println("Map Value:"+myMap.get(key));
            if(key.equals("2")){
                myMap.put("1","4");
                //myMap.put("4", "4");
            }
        }
    }
}

...

public class IteratorExample {

public static void main(String args[]){

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

System.out.println("List Value:"+value);

if(value.equals("3")) myList.remove(value);

}

Map<String,String> myMap = new HashMap<String,String>();

myMap.put("1", "1");

myMap.put("2", "2");

myMap.put("3", "3");

Iterator<String> it1 = myMap.keySet().iterator();

while(it1.hasNext()){

String key = it1.next();

System.out.println("Map Value:"+myMap.get(key));

if(key.equals("2")){

myMap.put("1","4");

//myMap.put("4", "4");

}

Результатом выполнения этого кода будет следующее:

List Value:1
List Value:2
List Value:3
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 ua.com.prologistic.java.IteratorExample.main(IteratorExample.java:27)

List Value:1

List Value:2

List Value:3

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 ua.com.prologistic.java.IteratorExample.main(IteratorExample.java:27)

Исходя из результатов выполнения, исключение наступает в то время, когда мы называем метод next() нашего итератора.

Хотите знать как Iterator проверяет количество изменений в коллекции? Вот небольшая справка:

В классе AbstractList есть переменная modCount, где хранится количество изменений списка. Это значение используется в каждом следующем вызове метода next() для проверки каких-либо изменений в функции checkForComodification().

А теперь давайте закомментируем часть кода с ошибкой, запустим программу еще раз и увидим следующий результат:

Map Value:3
Map Value:2
Map Value:4

Map Value:3

Map Value:2

Map Value:4

Поскольку мы обновляем существующий элемент в MyMap, его размер не изменился, следовательно мы не получаем ConcurrentModificationException. Обратите внимание, что результат выполнения программы может отличаться в вашей системе, потому что HashMap набор ключей (keyset) не упорядочен как список. Если вы раскомментировать ту часть кода, где мы добавляем новый элемент в HashMap, то это вызовет ConcurrentModificationException.

А теперь практические советы:

Как избежать ConcurrentModificationException в многопоточной среде

Вы можете конвертировать список в массив, и работать с массивом. Этот подход хорошо работает для малого и среднего размера списка, но если список большой, то это будет сильно влиять на производительность.
Вы можете заблокировать список на время обхода элементов, вставив его в синхронизированный блок. Этот подход не рекомендуется, потому что это попросту убьет преимущества многопоточности.
Вы можете использовать классы ConcurrentHashMap и CopyOnWriteArrayList. Это самый эффективный и правильный подход.

Как избежать ConcurrentModificationException в однопоточной среде

В многопоточной среде вы можете использовать метод remove(), чтобы удалить объект. Но в этом случае вы можете удалить только текущий объект, а не любой другой объект из списка.

Давайте рассмотрим на примере

package ua.com.prologistic;
 
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
 
public class ThreadSafeIteratorExample {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        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();
            System.out.println("List Value:"+value);
            if(value.equals("3")){
                myList.remove("4");
                myList.add("6");
                myList.add("7");
            }
        }
        System.out.println("List Size:"+myList.size());
         
        Map<String,String> myMap = new ConcurrentHashMap<String,String>();
        myMap.put("1", "1");
        myMap.put("2", "2");
        myMap.put("3", "3");
         
        Iterator<String> it1 = myMap.keySet().iterator();
        while(it1.hasNext()){
            String key = it1.next();
            System.out.println("Map Value:"+myMap.get(key));
            if(key.equals("1")){
                myMap.remove("3");
                myMap.put("4", "4");
                myMap.put("5", "5");
            }
        }
         
        System.out.println("Map Size:"+myMap.size());
    }
 
}

package ua.com.prologistic;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

import java.util.Map;

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ThreadSafeIteratorExample {

public static void main(String[] args) {

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();

System.out.println("List Value:"+value);

if(value.equals("3")){

myList.remove("4");

myList.add("6");

myList.add("7");

}

System.out.println("List Size:"+myList.size());

Map<String,String> myMap = new ConcurrentHashMap<String,String>();

myMap.put("1", "1");

myMap.put("2", "2");

myMap.put("3", "3");

Iterator<String> it1 = myMap.keySet().iterator();

while(it1.hasNext()){

String key = it1.next();

System.out.println("Map Value:"+myMap.get(key));

if(key.equals("1")){

myMap.remove("3");

myMap.put("4", "4");

myMap.put("5", "5");

}

System.out.println("Map Size:"+myMap.size());

}

Результат будет такой:

List Value:1
List Value:2
List Value:3
List Value:4
List Value:5
List Size:6
Map Value:1
Map Value:null
Map Value:4
Map Value:2
Map Size:4

List Value:1

List Value:2

List Value:3

List Value:4

List Value:5

List Size:6

Map Value:1

Map Value:null

Map Value:4

Map Value:2

Map Size:4

Выводы

Потокобезопасные коллекции позволяют избежать ConcurrentModificationException
В случае CopyOnWriteArrayList, итератор будет работать с начальным списком.
В случае ConcurrentHashMap, поведение не всегда одинаковое.

Результатом выполнения такого кода:

if(key.equals("1")){
    myMap.remove("3");
...
}

if(key.equals("1")){

myMap.remove("3");

...

}

Будет следующее:

Map Value:1
Map Value:null
Map Value:4
Map Value:2
Map Size:4

Map Value:1

Map Value:null

Map Value:4

Map Value:2

Map Size:4

Если изменить код выше на такое:

if(key.equals("3")){
    myMap.remove("2");
...
}

if(key.equals("3")){

myMap.remove("2");

...

}

То получим следующее:

Map Value:1
Map Value:3
Map Value:null
Map Size:4

Map Value:1

Map Value:3

Map Value:null

Map Size:4

Теперь Вы знаете как избежать ConcurrentModificationException при использовании Iterator.

Следите за обновлениями на javadevblog.com.

Как избежать ConcurrentModificationException при использовании Iterator?

Как избежать ConcurrentModificationException в многопоточной среде

Как избежать ConcurrentModificationException в однопоточной среде

Выводы

Больше полезных статей!

Добавить комментарий Отменить ответ