多執行緒安全迭代：複製迭代器模式解決 ConcurrentModificationException

問題根源

當一個執行緒正在遍歷集合（Iterator），另一執行緒修改該集合（增/刪元素），即拋出 ConcurrentModificationException。直接同步整個遍歷過程雖能解決，但若遍歷涉及複雜運算或 I/O，鎖持有時間過長會嚴重降低併發吞吐。

解決方案：快照式唯讀迭代器

核心思想：在同步區塊內快速複製元素到新容器，釋放鎖後對副本進行唯讀遍歷。

實作範例

private final List<Object> list = new ArrayList<>();

public void add(Object obj) {
    synchronized (list) { list.add(obj); }
}

public void perform() {
    Iterator<Object> snapshotIter;
    synchronized (list) {
        // 快照複製：僅複製引用，極快
        snapshotIter = new CopiedIterator(list.iterator());
    }
    // 無鎖遍歷，可執行耗時操作
    while (snapshotIter.hasNext()) {
        process(snapshotIter.next());
    }
}

CopiedIterator 實作

public class CopiedIterator<E> implements Iterator<E> {
    private final Iterator<E> delegate;
    public CopiedIterator(Iterator<E> source) {
        List<E> copy = new ArrayList<>();
        while (source.hasNext()) copy.add(source.next());
        this.delegate = copy.iterator();
    }
    @Override public boolean hasNext() { return delegate.hasNext(); }
    @Override public E next() { return delegate.next(); }
    @Override public void remove() { throw new UnsupportedOperationException("唯讀快照，不可移除"); }
}

關鍵特性與取捨

適用場景與替代方案

• 適用：讀多寫少、遍歷耗時、可接受稍舊資料的報表、匯出、批次處理
• 不適用：強一致性要求、極大集合（記憶體壓力）、需邊遍歷邊修改
• 現代替代：JDK 8+ CopyOnWriteArrayList（寫時複製）、Stream API 並行流、不可變集合

掌握「複製迭代器」模式，是解決高併發下集合遍歷衝突的經典利器。

1. 上一篇文章： 企業級 Java 異常處理框架設計：嵌套異常與層次化架構
2. 下一篇文章： Java 命令列動態生成 JPG 圖片：BufferedImage 實戰入門

Java 程式設計入門

在 Java 桌面應用中嵌入 Java DB (Apache Derby) 完整實戰指南

前言 Java DB 是 Sun (現 Oracle) 釋出

Java 資料庫事務處理實戰：JDBC 本地事務與 JTA 分散式事務對比

事務基礎回顧：ACID 原則 原子性：事務內所有操作要么全

J2ME 遊戲開發圖層管理實戰：LayerManager、Sprite 與 TiledLayer 完整範例

前言 MIDP 2.0 javax.microedition

JBuilder 2005 重構實戰：類繼承體系中的方法與欄位搬遷（Push Down / Pull Up）

前言 JBuilder 2005 提供強大的重構工具，能在類