【JAVA开发日常问题】三、多线程遍历集合报错java.util.ConcurrentModificationException: null

一、问题出现

突然发现线上某段代码报错，报错内容Unhandled exception caught java.util.ConcurrentModificationException: null

二、问题分析

1. 网上了找了些文章，关于这个错误的解释​​java.util.ConcurrentModificationException 异常原因和解决方法​​，大概了解到对集合元素遍历的时候删除或者新增会导致这个异常<font color=red>迭代器的modCount和expectedModCount的值不一致</font>

2. 但是我的业务代码没有做新增操作和删除操作，所以元素遍历不应该报错。代码如下：

private List<UserInfo.ImageInfo> createImageInfo(List<UserImageEntity> imageEntities) {
        List<UserInfo.ImageInfo> images = new ArrayList<>();
        if (imageEntities != null) {
            Iterator<UserImageEntity> iterator = imageEntities.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                UserInfo.ImageInfo image = createImageInfo(iterator.next());
                images.add(image);
            }
        }
        return images;
    }

3. 于是乎我猜想既然是<font color=red>迭代器的modCount和expectedModCount的值不一致</font>会导致这个异常发生，那么会不会是多线程遍历静态类成员变量的时候而发生的异常呢，于是我写了一段测试代码，如下：

package collection;

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

/**
 * @author Marion
 * @date 2020/8/20
 */
public class ArrayListDemo {

    private static List<UserModel> list = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread1 = new MyThread();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread mThread1 = new Thread(thread1, "线程" + i);
            mThread1.start();
        }
    }

    public static void testUserModel() {
        list.add(new UserModel(1));
        list.add(new UserModel(2));
        list.add(new UserModel(3));
        createImageInfo(list);
    }

    public static class MyThread implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            testUserModel();
        }
    }

    private static List<UserModel> createImageInfo(List<UserModel> imageEntities) {
        List<UserModel> images = new ArrayList<>();
        if (imageEntities != null) {
            Iterator<UserModel> iterator = imageEntities.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                UserModel image = createImageInfo(iterator.next());
                System.out.println("imageEntities = [" + image.toString() + "]");
                images.add(image);
            }
        }
        System.out.println("imageEntities size = [" + images.size() + "]");
        return images;
    }

    public static UserModel createImageInfo(UserModel userModel) {
        return userModel;
    }

    public static class UserModel {
        private int id;

        public UserModel() {
        }

        public UserModel(int id) {
            this.id = id;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public void setId(int id) {
            this.id = id;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "UserModel{" +
                    "id=" + id +
                    '}';
        }
    }
}

4. 上面代码运行结果然报错了，和线上的区别在于线上是从线程池报错，只是我为了测试方便用的手动创建线程。

三、问题解决

1. 找到问题之后，就可以给方法加锁控制线程安全synchronized解决了。代码如下：

private synchronized List<UserInfo.ImageInfo> createImageInfo(List<UserImageEntity> imageEntities) {
        List<UserInfo.ImageInfo> images = new ArrayList<>();
        if (imageEntities != null) {
            Iterator<UserImageEntity> iterator = imageEntities.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                UserInfo.ImageInfo image = createImageInfo(iterator.next());
                images.add(image);
            }
        }
        return images;
    }

四、总结

1. 对于类集合变量的遍历如果是单线程执行没有问题，但是多线程情况下会报错，是因为迭代器的modCount和expectedModCount的值不一致，其他线程修改了modCount，但是当前线程比对错误，而报错ConcurrentModificationException。

2. 类变量是分配在堆内存空间上面的，内存共享，所以多个线程操作是同一块内存。