java - 删除同步方法中的 ArrayList 元素

Question

我有一个 synchronized 方法，该方法对 ArrayList 进行操作，然后通过调用 ArrayList.clear() 删除其元素。

当多个线程调用此方法时，即使它是同步的，为什么我会收到 ConcurrentModificationException ？

关键字synchronized不是用来避免这种错误的吗？

public MyOuterClass {

  private class MyInnerClass implements MyCallback {

    private class MyInnermostClass implements Runnable {

      @Override
      public void run() {

        if (condition) {
          myMethod();
        }
        else {
          synchronized (myArrayList) {
            myArrayList.add(new MyObject());
          }
      }
    }

    public void myCallback() {
      Thread myThread = new Thread(new MyInnermostClass());
      myThread.start();
    }
  }

  private ArrayList<MyObject> myArrayList;

  public MyClass() {
    myArrayList = new ArrayList<>();
  }

  private synchronized void myMethod() {
    for (MyObject o: myArrayList) {
      System.out.println(o);
    }
    myArrayList.clear();
  }
}

堆栈跟踪:

Exception in thread "Thread-9" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:939)
    at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:893)
    at my.package.MyOuterClass.myMethod(MyOuterClass.java:myLineNumber)

Answer 1

如果您的方法是从多个线程调用的，那么它肯定需要同步。然而，听起来好像发生了其他事情。

尽管有它的名字，ConcurrentModificationException 与线程并发性(本质上)无关。相反，当迭代器注意到它正在迭代的集合以某种意外的方式发生更改时，就会抛出该异常。例如，以下内容将生成 ConcurrentModificationException，即使对于单线程应用程序也是如此:

for (Object o : myArrayList) {
    if (shouldRemove(o)) {
        myArrayList.remove(o);
    }
}

处理这种情况的正确方法是使用显式迭代器并用它来删除元素:

for (Iterator<Object> iter = myArrayList.iterator(), Object o;
        iter.hasNext();
        o = iter.next())
{
    if (shouldRemove(o)) {
        iter.remove();
    }
}

您还可以使用ListIterator(通过myArrayList.listIterator()获得)在迭代时获得对列表内容的更多控制(例如替换元素) .

您的方法需要同步的原因是，否则一个线程可能会调用myArrayList.clear()，而另一个线程仍在迭代，从而导致异常。同时调用 myArrayList.clear() 也有可能破坏列表的内部结构。

由于您的方法是同步的，我怀疑您存在以下一个(或两个)问题:

1. 您正在另一个线程上同时修改尚未发布的其他代码中的列表；
2. 您正在修改列表的 for 循环体内执行某些操作(除了调用 System.out.println(o) 之外)。

其中任何一个都会导致异常。对于第一个问题，您需要确保修改myArrayList的每一段代码都是同步的。不仅如此，它们还需要在同一个对象上同步。对于第二个问题，要么安排代码在迭代器完成后进行列表修改，要么使用显式迭代器并使用它进行所有更改。

编辑根据您编辑的问题，这是我的诊断:您正在同步不同对象上的不同代码块，因此您仍在多个线程上同时执行代码。具体来说，在 MyInnermostClass 中，您正在 myArrayList 上进行同步。在 MyClass 中，同步的是 myMethod() 本身，它在 MyClass 的实例上同步，而不是在数组上同步。我认为最好的办法是重新定义 myMethod()，如下所示:

private void myMethod() {
    synchronized (myArrayList) {
        for (MyObject o: myArrayList) {
            System.out.println(o);
        }
        myArrayList.clear();
    }
}

这样，所有修改 myArrayList 的代码都会在列表对象本身上同步。