如何避免Java中的ConcurrentModificationException

引言

在Java开发中，操作集合（如List、Set、Map）时，许多开发者都遇到过ConcurrentModificationException。这个异常通常出现在遍历集合的同时尝试修改其结构（如添加或删除元素）。本文将深入探讨这一异常的根本原因，并通过代码示例和实际场景，提供多种解决方案。

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一、什么是ConcurrentModificationException？

ConcurrentModificationException是一种运行时异常，表示在并发环境下，某个线程在遍历集合时，另一个线程修改了集合的结构。然而，​即使是在单线程环境中，也可能触发此异常，例如在遍历过程中直接调用remove()方法。

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
for (String s : list) {if (s.equals("B")) {list.remove(s); // 抛出ConcurrentModificationException}
}

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二、为什么会出现这个异常？

Java的集合类（如ArrayList）内部维护一个修改计数器（modCount）​。当通过迭代器遍历集合时，迭代器会记录初始的modCount值。如果在遍历过程中集合被修改（如直接调用集合的add()或remove()方法），modCount会增加，导致迭代器下次访问时发现不一致，从而抛出异常。

​关键点​：

• foreach循环底层使用迭代器（Iterator）。
• 直接调用集合的修改方法（而非迭代器的）会破坏modCount的一致性。

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三、解决方案与最佳实践

1. 使用迭代器的remove()方法

通过Iterator的remove()方法修改集合，可以确保modCount的一致性。

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {String s = iterator.next();if (s.equals("B")) {iterator.remove(); // 安全删除}
}

2. 使用CopyOnWriteArrayList（并发安全）

CopyOnWriteArrayList通过在修改时创建底层数组的副本来避免并发问题，适合读多写少的场景。

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
for (String s : list) {if (s.equals("B")) {list.remove(s); // 不会抛出异常}
}

3. 使用Java 8+的removeIf()方法

Java 8引入的removeIf()方法提供了一种简洁的过滤方式。

list.removeIf(s -> s.equals("B"));

4. 遍历时使用普通for循环

通过索引遍历并修改集合，但需注意删除元素后索引的变化。

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {if (list.get(i).equals("B")) {list.remove(i);i--; // 调整索引}
}

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四、实际场景中的注意事项

• ​多线程环境​：优先使用并发集合（如ConcurrentHashMap）或同步机制。
• ​性能考量​：CopyOnWriteArrayList的写操作开销较大，需权衡读写频率。
• ​代码可读性​：Java 8的Stream API和removeIf()通常更简洁。

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五、总结

ConcurrentModificationException的根源在于集合的结构修改与遍历操作的不一致。理解集合的底层实现（如modCount机制）是解决问题的关键。根据具体场景选择迭代器操作、并发集合或Java 8+的新特性，可以高效避免此类异常。

​最佳实践​：在单线程中优先使用迭代器的remove()方法，多线程中考虑并发集合，并善用现代Java API简化代码。