Kotlin 并发修改异常

在 Kotlin 中进行并发编程时，经常会遇到并发修改异常 (Concurrent Modification Exception)，也就是在一次迭代中修改了集合的结构。

问题描述

考虑下面的示例代码，我们想在一个列表中移除偶数元素：

val list = mutableListOf(1, 2, 3, 4, 5, 6)

for (value in list) {
    if (value % 2 == 0) {
        list.remove(value) // 异常会在这里抛出
    }
}

println(list) // 输出 [1, 3, 5]

我们发现，这段代码会在执行到 list.remove(value) 时抛出异常：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:1013)
	at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:967)
	at MainKt.main(main.kt:6)

这是因为在迭代列表时，我们又通过 list.remove 修改了列表的结构。

解决方案

方案一：使用迭代器

要避免并发修改异常，一种简单有效的方法是使用迭代器。迭代器是一个将集合元素一个一个遍历的对象，我们可以使用它来遍历集合，同时安全地修改集合。

val list = mutableListOf(1, 2, 3, 4, 5, 6)

val iterator = list.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
    val value = iterator.next()
    if (value % 2 == 0) {
        iterator.remove()
    }
}

println(list) // 输出 [1, 3, 5]

在这个示例中，我们首先获取 list 的迭代器，然后使用 while 循环遍历。在循环体中，我们通过迭代器修改了列表的结构，而没有直接修改列表。这就保证了并发修改异常不会发生。

方案二：使用更高级的并发数据结构

如果你需要更高级的并发控制，Kotlin 支持一些并发数据结构，例如 ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentSkipListSet 等，它们是安全的并发容器。

需要注意的是，使用并发容器通常会带来一些性能开销。

结论

并发编程是一个复杂的主题，在编写并发代码时需要特别小心。使用迭代器和并发数据结构是一种避免并发修改异常的有效方法。同时，我们还应该了解并发编程的其他方面，例如线程安全、原子性、可见性等。