Java8并行流用Collectors.toSet()收集抛出ConcurrentModificationException如何解决？

错误原因分析 #

1. 异常触发的位置并非收集阶段，从堆栈ArrayList$ArrayListSpliterator.forEachRemaining可以看出，错误发生在流读取源集合元素的遍历阶段，是Java集合的fail-fast快速失败机制触发的。
2. 触发条件：你使用的initialSet底层是普通非线程安全的集合实现（从堆栈看底层关联了ArrayList实现，大概率是你声明的Set实际运行时的实现类本身不支持并发遍历修改），在流处理（包括并行流、串行流）遍历源集合的过程中，源集合的结构（元素数量）发生了修改（add/remove操作），集合的modCount计数发生变化，遍历过程中检测到modCount和预期不一致就会抛出ConcurrentModificationException。
3. 你使用的parallelStream并行流本身不会导致这个问题，但是并行流场景下如果其他线程同时修改源集合，触发fail-fast的概率会比串行流更高。另外Java流的collect操作本身是线程安全的：并行流收集时每个线程会独立创建中间收集容器，最后合并结果，收集阶段不会修改源集合，也不会触发这个异常。

解决方案 #

• 先排查流处理过程中的修改操作：
  • 检查filter、map等中间操作的lambda代码里，有没有直接修改initialSet的add/remove逻辑
  • 排查是否有其他业务线程在流执行的同时，对initialSet做结构修改
• 如果业务上确实需要流处理和源集合修改并发执行，把initialSet替换为线程安全的Set实现：
  • 读多写少场景用CopyOnWriteArraySet
  • 通用并发场景用ConcurrentHashMap.newKeySet()
    这两个实现都关闭了fail-fast检查，并发遍历修改不会抛出该异常
• 不需要并发处理的场景，可先对源集合做快照再执行流处理，避免源集合修改影响遍历，同时可优化原有lambda为方法引用写法，代码更简洁：

// 先复制生成源集合的快照，后续操作都基于快照执行
Set<Object> snapshot = new HashSet<>(initialSet);
Set<Foo> filtered = snapshot.parallelStream()
        .filter(Foo.class::isInstance)
        .map(Foo.class::cast)
        .collect(Collectors.toSet());

内容的提问来源于stack exchange，提问作者LJ in NJ