Java ConcurrentModificationException 產生原因與四種解決方案（含 fail-fast 機制深度解析）

現象

for (Person p : personList) {
    if (p.getGender() == Gender.MALE) {
        personList.remove(p); // 拋出 ConcurrentModificationException
    }
}

根本原因：fail-fast 迭代器機制

• 集合建立迭代器時，記錄 modCount（修改次數）。
• 迭代過程中，若偵測到 modCount 變化（集合結構被修改），立即拋出 ConcurrentModificationException。
• 單執行緒也會觸發：直接呼叫集合的 remove/add/clear 而非迭代器的 remove()。

四種解決方案

1. 使用迭代器的 remove()（標準做法）

Iterator it = personList.iterator();
while (it.hasNext()) {
    Person p = it.next();
    if (p.getGender() == Gender.MALE) {
        it.remove(); // 安全移除，同步更新 modCount
    }
}

2. 反向索引迴圈移除（ArrayList 效能最佳）

for (int i = personList.size() - 1; i >= 0; i--) {
    if (personList.get(i).getGender() == Gender.MALE) {
        personList.remove(i); // 索引不受後續元素位移影響
    }
}

3. 先收集待刪除元素，再批次移除

List toRemove = new ArrayList<>();
for (Person p : personList) {
    if (p.getGender() == Gender.MALE) toRemove.add(p);
}
personList.removeAll(toRemove);

4. Java 8+ Stream 過濾收集新列表（函數式、不可變風格）

List filtered = personList.stream()
    .filter(p -> p.getGender() != Gender.MALE)
    .collect(Collectors.toList());
// 原列表不變，若需原地修改：personList.clear(); personList.addAll(filtered);

Map 遍歷同理

// ❌ 錯誤
for (String key : map.keySet()) {
    if (condition) map.remove(key);
}

// ✅ 正確：Iterator + Entry
Iterator> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
    if (condition) it.remove();
}

特殊情況：單元素集合不拋異常

當集合僅有 1 個元素且被移除後，迭代器 hasNext() 直接回傳 false，結束迴圈，未再檢查 modCount，故不拋異常。不可依賴此行為。

總結

核心原則

遍歷時修改結構，必須透過迭代器自身的修改方法，或改用不修改原集合的替代策略。