HashMap不是同步的，为什么会出现ConcurrentModificationException异常？

Question

HashMap不应该是线程安全的，那么为什么如果有人修改了hashMap，迭代器会抛出concurrentmodificationexception？

而ConcurrentHashMap则不会抛出此异常。

迭代器的实现是否对不同的数据结构不同，还是这些数据结构中有某些方法会抛出ConcurrentModificationException？

- Manas Saxena

Answer 1

当在遍历HashMap时修改了其结构(例如添加或删除条目)，迭代器可能会出现多种故障。

ConcurrentModificationException异常旨在使任何迭代器由于这些修改而快速失败。

这就是modCount字段的作用：

/**
 * The number of times this HashMap has been structurally modified
 * Structural modifications are those that change the number of mappings in
 * the HashMap or otherwise modify its internal structure (e.g.,
 * rehash).  This field is used to make iterators on Collection-views of
 * the HashMap fail-fast.  (See ConcurrentModificationException).
 */
transient int modCount;

这种行为不仅限于 Map，在迭代过程中修改元素的 Collection 也会抛出此异常。

- Eran

Answer 2

不要被误导以为Concurrent仅与多线程有关。

该异常意味着在使用修改前创建的迭代器时，集合已经进行了结构性修改。这个修改可能是由不同的线程执行的，但也可能是执行迭代的同一个线程。

以下单线程代码会产生CME：

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("a", "a");
map.put("b", "b");

for (String k: map.entrySet()) {
  map.clear();
}

或者，更清晰地在循环中显示迭代器（这两个循环是等价的）：

Iterator<String> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
  String k = it.next();
  map.clear();
}

在调用map.clear()之后调用it.hasNext()会导致ConcurrentModificationException异常。

- Andy Turner

Answer 3

迭代器在不同的数据结构中实现是否不同，或者这些数据结构中有一种方法会抛出ConcurrentModificationException异常？

是的，Collection类中有不同的Iterator实现。

例如，HashMap类（内部使用HashIterator），ConcurrentHashMap（内部使用KeyIterator、ValueIterator等），ArrayList（使用AbstractList中的Iterator）等。

HashMap的迭代器与ConcurrentHashMap的迭代器实现不同。

HashMap的迭代器维护一个版本号（expectedModCount），并验证checkForComodification()，如下所示：

final void checkForComodification() {
   if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
}

因此，在迭代过程中，如果底层集合的大小被修改（通过添加/删除元素），那么Iterator会像上面所示一样抛出ConcurrentModificationException。

而ConcurrentHashMap的Iterator实现不执行上述检查，因此它不会抛出ConcurrentModificationException。您还可以从API ConcurrentHashMap here找到相同的观点。

它们（ConcurrentHashMaps）不会抛出ConcurrentModificationException。但是，迭代器只设计供一个线程使用。

- developer

Answer 4

由于HashMap是一种快速失败的集合（java.util包下的所有集合都是快速失败的），如果对结构或键进行任何修改，迭代器会抛出异常，主要是在HashMap的情况下。

我们在HashMap中有一个变量来计算Map中的修改次数。使用该迭代器可以跟踪对集合所做的修改次数。

transient volatile int modCount;

请阅读下面的链接：差异已经很好地解释了： Java Modcount (ArrayList) 好的例子： http://www.journaldev.com/122/java-concurrenthashmap-example-iterator

- Sumit Sagar