Java多线程生成ConcurrentModificationException场景的问题咨询

原代码抛出IllegalThreadStateException的原因 #

你原代码的问题出在重复启动同一个线程：

• Thread类的start()方法只能调用一次，调用后线程会从NEW状态进入RUNNABLE状态，后续再次调用start()就会抛出IllegalThreadStateException。
• 你用l.forEach()遍历列表（初始有4个元素），每次遍历都会执行t1.start()和t2.start()，相当于每个线程被启动了4次，第一次启动后线程状态不再是NEW，后续启动操作直接触发异常。

正确触发ConcurrentModificationException的多线程示例 #

首先要明确：CopyOnWriteArrayList是线程安全的集合，它采用写时复制机制，遍历操作会基于列表的快照进行，所以不会抛出ConcurrentModificationException。要触发这个异常，得用非线程安全的集合（比如ArrayList），结合多线程下的遍历+修改操作。

以下是符合需求的示例代码：

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

public class ConcurrentModificationDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用非线程安全的ArrayList，这是触发异常的前提
        List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 4));

        // 线程1：遍历列表（依赖ArrayList的fail-fast迭代器）
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                // 延迟100ms，让线程2先开始修改列表
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            
            // for-each循环本质是用迭代器遍历，会触发fail-fast检查
            for (Integer num : list) {
                System.out.println("线程1遍历元素：" + num);
                try {
                    // 每次遍历后延迟，放大并发冲突的概率
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        // 线程2：修改列表结构（添加元素）
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                // 延迟50ms，确保线程1已经准备好遍历
                Thread.sleep(50);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
            
            for (int i = 5; i < 8; i++) {
                System.out.println("线程2添加元素：" + i);
                list.add(i);
                try {
                    Thread.sleep(50);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

异常触发原理 #

ArrayList的迭代器实现了fail-fast机制：迭代器初始化时会记录当前列表的修改次数modCount，遍历过程中每次都会检查这个值是否和预期一致。如果另一个线程修改了列表的结构（比如add/remove操作），modCount会递增，此时迭代器发现值不一致，就会抛出ConcurrentModificationException。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者D_B