Java - ConcurrentModificationException 원인 및 해결 방법

ConcurrentModificationException는 보통 리스트나 Map 등, Iterable 객체를 순회하면서 요소를 삭제하거나 변경을 할 때 발생합니다. ConcurrentModificationException가 발생하는 예제를 소개하고, 문제를 해결하기 위해 어떻게 수정해야하는지 해결방법을 알아보겠습니다.

1. ConcurrentModificationException가 발생하는 코드

아래 예제는 리스트를 순회하는 중에 apple 요소를 삭제합니다. 문제는 for loop에서 순회하면서 요소를 삭제하기 때문에, Index가 변경되어 일부 요소는 순회하지 않을 수 있습니다. List에서 문제가 발생할 수 있는 것을 감지하여 ConcurrentModificationException를 발생시킬 수 있습니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcurrentModificationExceptionExample1 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("kiwi");

        for (String item : fruits) {
            if (item.equals("apple")) {
                fruits.remove(item);
            }
        }
        System.out.println(fruits);
    }
}

위 코드를 실행하면 ConcurrentModificationException가 발생되는 것을 확인할 수 있습니다.

> Task :ConcurrentModificationExceptionExample1.main() FAILED
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 ConcurrentModificationExceptionExample1.main(ConcurrentModificationExceptionExample1.java:13)

Execution failed for task ':ConcurrentModificationExceptionExample1.main()'.
> Process 'command '/home/js/.jdks/openjdk-15.0.1/bin/java'' finished with non-zero exit value 1

2. 해결 방법 1 : for loop에서 역순으로 순회하면서 삭제

이 방법은 ArrayList와 같이 Array로 구현된 자료구조에서만 사용 가능한 방법입니다. 0번 Index에서 리스트의 마지막까지 순회할 때, 값을 삭제하면 Index가 바뀌기 때문에 문제가 될 수 있는데요.

for loop로 순회할 때 마지막 Index부터 0번 Index 방향으로 순회하면, 요소를 삭제해도 아직 순회하지 않은 요소들의 Index는 변하지 않기 때문에 문제가 되지 않습니다. 꼭 for 반복문을 사용해야한다면 이렇게 구현할 수는 있습니다.

개인적으로 이런 의도를 모르는 팀원이 리팩토링하다가 문제를 발생시킬 것 같아서 사용하고 싶지는 않은 코드입니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcurrentModificationExceptionExample2 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("kiwi");

        for (int i = fruits.size() - 1; i >= 0; i--) {
            String item = fruits.get(i);
            if (item.equals("apple")) {
                fruits.remove(item);
            }
        }
        System.out.println(fruits);
    }
}

Output:

[banana, kiwi]

3. 해결 방법 2 : for loop에서 삭제할 요소를 찾고 removeAll()으로 삭제

반복문에서는 삭제할 요소들을 찾고 임시 리스트에 추가합니다. 그리고 removeAll()으로 임시 리스트의 모든 요소들을 삭제합니다. for loop에서 순회 중 삭제하는 것이 아니기 때문에 ConcurrentModificationException가 발생하지 않습니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcurrentModificationExceptionExample3 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("kiwi");

        List<String> removed = new ArrayList<>();
        for (String item : fruits) {
            if (item.equals("apple")) {
                removed.add(item);
            }
        }
        fruits.removeAll(removed);
        System.out.println(fruits);
    }
}

Output:

[banana, kiwi]

4. 해결 방법 3 : Iterator으로 순회 및 요소 삭제

Iterator는 순회 중에 요소를 삭제해도 ConcurrentModificationException가 발생하지 않도록 설계되었습니다. 따라서 이 방법으로 순회 중 요소를 삭제해도 안전합니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ConcurrentModificationExceptionExample4 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("kiwi");

        for (Iterator<String> iterator = fruits.iterator(); iterator.hasNext();) {
            String item = iterator.next();
            if (item.equals("apple")) {
                iterator.remove();
            }
        }
        System.out.println(fruits);
    }
}

Output:

[banana, kiwi]

5. 해결 방법 4 : removeIf()로 요소 삭제

Java 8에서 removeIf() 메소드가 도입되었고, 어떤 요소를 삭제할 것인지에 대한 정의가 구현된 Lambda를 인자로 전달하면 해당하는 요소들이 리스트에서 삭제됩니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcurrentModificationExceptionExample5 {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("apple");
        fruits.add("banana");
        fruits.add("kiwi");

        fruits.removeIf(item -> item.equals("apple"));
        System.out.println(fruits);
    }
}

Output:

[banana, kiwi]
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