为何Collection.synchronized(set)仍抛出ConcurrentModificationException？

先搞懂ConcurrentModificationException的本质 #

这个异常源于集合的**快速失败（fail-fast）**机制：

• 集合内部维护一个modCount变量，记录自身被修改的次数（增、删、改操作都会触发计数）。
• 当你创建迭代器时，迭代器会保存当前的modCount值到expectedModCount。
• 迭代过程中（比如调用hasNext()、next()），迭代器会对比modCount和expectedModCount，如果不一致就抛出异常，以此避免迭代时集合结构变化导致的不可预期行为。

CopyOnWrite系列集合为什么不会抛异常？ #

CopyOnWriteArrayList/CopyOnWriteArraySet的核心是写时复制：

• 所有修改操作（add/remove）都会复制一份全新的底层数组，修改操作在新数组上完成，之后再替换原数组。
• 迭代器是基于原数组的快照创建的，迭代过程中即使集合被修改，迭代器访问的还是旧数组，根本不会去对比modCount，自然不会触发异常。

Collections.synchronizedSet的问题出在哪？ #

Collections.synchronizedSet()只是给原集合（比如HashSet）的所有方法套了一层同步锁，保证多线程下单个方法的原子性，但完全没有改变原集合的fail-fast迭代机制：

1. 它的底层还是普通的HashSet，modCount机制依然存在。
2. 迭代是一个跨多个方法的过程（hasNext()、next()），哪怕是单线程，如果你在迭代时直接调用集合的remove()方法（而非迭代器的remove()），会直接修改集合的modCount，但迭代器的expectedModCount没同步更新，下一次迭代操作就会检测到不一致，抛出异常。

举个会抛异常的错误示例：

Set<String> syncSet = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
syncSet.add("a");
syncSet.add("b");

// 增强for循环底层是迭代器，但直接调用集合的remove
for (String s : syncSet) {
    syncSet.remove(s);
}

正确的操作方式（不会抛异常）：

Set<String> syncSet = Collections.synchronizedSet(new HashSet<>());
syncSet.add("a");
syncSet.add("b");

Iterator<String> iterator = syncSet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String s = iterator.next();
    iterator.remove(); // 用迭代器的remove方法，会同步更新expectedModCount和modCount
}

总结 #

• CopyOnWrite系列通过快照迭代+写时复制绕过了fail-fast的检查逻辑。
• Collections.synchronizedXXX仅保证方法级别的线程安全，没有改变原集合的迭代机制，迭代时必须通过迭代器自身的remove()方法修改，否则依然会触发ConcurrentModificationException。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Parthiban Ramasamy