记一次异常 JSONObject toString 出现并发修改

场景描述

做数据上报组件的时候，把jsonObject对象当成了一个方法的参数，由外层传入，而操作此对象的线程可能有多个，比如：上报线程、备份线程等等，然后当数据量大的时候，偶发并发修改异常，经常发现在jsonObject.toString()的时候。
异常

08-13 15:10:54.207 16625-16709/com..xxx E/Tinker.UncaughtHandler: TinkerUncaughtHandler catch exception:java.util.ConcurrentModificationException
        at java.util.LinkedHashMap$LinkedHashIterator.nextEntry(LinkedHashMap.java:346)
        at java.util.LinkedHashMap$EntryIterator.next(LinkedHashMap.java:375)
        at java.util.LinkedHashMap$EntryIterator.next(LinkedHashMap.java:373)
        at org.json.JSONObject.writeTo(JSONObject.java:719)
        at org.json.JSONStringer.value(JSONStringer.java:237)
        at org.json.JSONObject.writeTo(JSONObject.java:720)
        at org.json.JSONStringer.value(JSONStringer.java:237)
        at org.json.JSONArray.writeTo(JSONArray.java:613)
        at org.json.JSONArray.toString(JSONArray.java:585)
        at com.xxx.xxx.report.thread.CommonBackupThread.innerBackup(CommonBackupThread.java:36)
        at com.xxx.xxx.report.thread.CommonBackupThread.access$000(CommonBackupThread.java:22)
        at com.xxx.xxx.report.thread.CommonBackupThread$1.run(CommonBackupThread.java:49)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1112)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:587)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:818)

从上面可以看出，我们在调用JSONArray对象的toString()方法的时候抛出了并发修改异常。

问题分析

什么是并发修改异常
这个异常一般我们还都比较熟悉，大多数场景一般出现在对集合的操作上边：一边迭代一边对集合进行修改，就很容易发生并发修改异常。

例如下面这个实例就会出现并发修改异常

      );
        list.add(2);
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Integer s = iterator.next();
            if (s == 2) {
                list.remove(s);
            }

        }

具体抛出并发异常的代码分析可以参见：https://www.cnblogs.com/bsjl/p/7676209.html

我们主要分析为何jsonObject 或者 jsonArray toString会抛出异常
首先看jsonObject的toString 方法

    @Override public String toString() {
        try {
            JSONStringer stringer = new JSONStringer();
            writeTo(stringer);
            return stringer.toString();
        } catch (JSONException e) {
            return null;
        }
    }

进入writeTo 方法，可以看到是有一个map集合nameValuePairs的遍历

   void writeTo(JSONStringer stringer) throws JSONException {
        stringer.object();
        for (Map.Entry<String, Object> entry : nameValuePairs.entrySet()) {
            stringer.key(entry.getKey()).value(entry.getValue());
        }
        stringer.endObject();
    }

然后在我们像jsonObject塞入数据的时候是这样的

   public JSONObject put(String name, boolean value) throws JSONException {
        nameValuePairs.put(checkName(name), value);
        return this;
    }

看到这里结论就很明确了，toString有调用集合的高级for循环（底层迭代器实现的），然后添加数据的时候又会直接操作集合，读写又不在同一个线程，自然就容易出问题。

异常发生原因回顾

• 1、外层将上报的数据封装成了一个jsonObject 传递给了上报组件（组件内涉及分发、备份等线程）
• 2、组件内的备份线程调用了jsonObject的toString()方法，此方法涉及集合遍历。
• 3、于此同时外层依然在修改此对象用作其他用途，对象修改也涉及到了集合的修改。
• 上面两个动作非同一线程串行的，而是不同线程并发操作，从而触发了集合的并发修改异常，导致崩溃。

总结

• 多线程操作任何对象都容易出问题，不仅仅是jsonObject，对象可能同时存在读写情况的话，不应当作为参数在多个线程之间来回传递，这样是不安全的，也是低级的错误。
• 修改方案：这里场景是上报组件的一个参数，加锁显然是不合理的，这里我们应当保证多个场景使用的对象不是同一个（当然要具体场景具体分析，我们这里是上报数据，数据传入之后，我们无需关心外层对此对象如何更改的，所以可以直接通过创建一个新的对象避免此种情况发生）