如何避免java.util.ConcurrentModificationException

java.util.ConcurrentModificationException 是 Java 中常见的异常之一，通常在集合类（如 ArrayList、HashMap 等）被多个线程同时修改时抛出。这个异常的主要原因是当一个线程正在遍历集合，而另一个线程同时修改了这个集合时，遍历操作就会抛出这个异常。

基础概念

• 并发修改：指的是在多线程环境下，一个线程正在遍历集合，而另一个线程同时修改了这个集合。
• 迭代器：Java 集合框架提供了迭代器（Iterator）来安全地遍历集合，但在某些情况下，直接使用集合的 remove 或 add 方法仍然会抛出 ConcurrentModificationException。

相关优势

• 线程安全：避免 ConcurrentModificationException 可以确保多线程环境下的数据一致性和程序的稳定性。
• 提高性能：合理使用并发工具可以提高系统的吞吐量和响应速度。

类型

• 同步集合：如 Collections.synchronizedList、Collections.synchronizedMap 等。
• 并发集合：如 CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap 等。

应用场景

• 多线程环境下的数据处理：例如，在 Web 服务器中处理多个并发请求时，可能会涉及到对共享集合的修改。
• 实时数据处理：在需要实时更新和处理数据的系统中，避免并发修改异常尤为重要。

解决方法

1. 使用同步集合：
2. 使用同步集合：
3. 但这种方式在高并发环境下性能较差，因为所有操作都需要获取锁。
4. 使用并发集合：
5. 使用并发集合：
6. CopyOnWriteArrayList 在写操作时会复制整个数组，适用于读多写少的场景。
7. 使用迭代器：
8. 使用迭代器：
9. 手动同步：
10. 手动同步：

示例代码

以下是一个使用 ConcurrentHashMap 的示例：

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentModificationExample {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentHashMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
        map.put("key1", "value1");
        map.put("key2", "value2");

        // 多线程环境下安全地修改
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            map.put("key3", "value3");
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

参考链接

• Java 并发编程实战
• Java 并发集合

通过以上方法，可以有效避免 java.util.ConcurrentModificationException，确保多线程环境下的数据安全和程序稳定性。