多个线程访问同一集合时出现ConcurrentModificationException异常

Question

我有2个位于Main类中的内部线程类。有时当一个线程添加新元素，另一个线程却在删除元素时会导致ConcurrentModificationException异常。我认为我不知道如何使它们同步。

Class Main{
HashSet<MyObject> set;   
Thread A{
       run(running){
          ...
          set.add(obj);
          ...
       }
    }

Thread B{
     run(){
      while (running) {
                for (Iterator<MyObject> i = set.iterator(); i.hasNext();) {
                    MyObject obj= i.next();
                    if (!obj.isSmt()) {
                        i.remove();
                       ...
                    }
                }
            }
     }
}

}

- Slim_user71169

Answer 1

最简单的解决方案是将读取代码与写入代码分离。您可以通过在修改周围使用synchronized(set)块来实现这一点。对于第一次调用，我们必须在添加调用周围进行同步:

run(running){
...
    synchronized(set) {
        set.add(obj);
    }
...
}

对于第二次调用，我们需要在整个迭代过程中进行同步，以避免并发修改。在单线程情况下，i.remove() 是正确的，但正如您所发现的那样，在多个线程之间它不起作用。

synchronized(set) {
    for (Iterator<MyObject> i = set.iterator(); i.hasNext();) {
        MyObject obj= i.next();
        if (!obj.isSmt()) {
            i.remove();
           ...
        }
    }
}

synchronized(set)是对对象set加锁。在同一时间内，只有一个线程能够进入锁定代码块, 防止在迭代期间向集合中添加元素。

- Russell Cohen

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我相信语法是synchronized(set) { ... }。 - Andreas

作为一个新手Java程序员，我真希望早点看到这个答案。我一直在处理线程之间的并发问题。这个方法看起来如此简单、干净和快速。谢谢！ - Fluffeh

Answer 2

ConcurrentModificationException是由ThreadA中的set.add(obj)操作在ThreadB进行迭代时（而不是循环期间的set.remove()操作）引起的。

为了避免这种情况，需要对线程进行同步。

线程使用某些对象上的内部锁进行同步。您可以使用'synchronized'关键字声明此操作：

// entire method synchronized on 'this'
synchronized SomeValue foo();

// block synchronized on obj:
synchronized( obj ) {
    // stuff.
}

具体细节取决于您需要同步的内容。在集合的情况下，通常可以安全地隔离特定操作，例如add()或remove()，但是如果您需要遍历集合中的元素，则需要同步整个块以进行迭代，如果使用常规集合实现：

synchronized( set ) {
    for (Iterator<MyObject> i = set.iterator(); i.hasNext();) {
        ...
    }
}

然而，根据集合的特性，通常可以实现更有效的同步，手动同步时很容易出错。对于大多数情况，最好使用在java.util.concurrent中找到的集合实现之一，这些实现实现了线程安全的迭代器，并且不会从不同线程的操作中抛出ConcurrentModificationException。

由于某种原因，没有ConcurrentHashSet实现Set，但是可以通过使用newSetFromMap来获得一个实例。

HashSet<MyObject> set = Collections.newSetFromMap( new ConcurrentHashMap<MyObject,Object>() );

- jtatria

Answer 3

1. Use a copy of collection to remove item, you cannot remove item while iterating over collection.

2. To synchronize use the Lock() over collection.

   Lock myLock= new Lock();
   myLock.lock();
   set.add(item);
   myLock.unlock();
   
   myLock.lock();
   ...while loop and modification..
   myLock.unlock();
   

- Vikram Sikarwar