foreach迭代ArrayList时，真的不能删除元素吗？

ArrayList是java开发时非常常用的类，常碰到需要对ArrayList循环删除元素的情况。这时候大家都不会使用foreach循环的方式来遍历List，因为它会抛java.util.ConcurrentModificationException异常。比如下面的代码就会抛这个异常：

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List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("1");

list.add("2");

list.add("3");

list.add("4");

list.add("5");

 

for (String item: list) {

    if (item.equals("3")) {

        list.remove(item);

    }

}

System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));

那是不是在foreach循环时删除元素一定会抛这个异常呢？答案是否定的。

见这个代码：

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List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("1");

list.add("2");

list.add("3");

list.add("4");

list.add("5");

 

for (String item: list) {

    if (string.equals("4")) {

        list.remove(item);

    }

}

System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));

这段代码和上面的代码只是把要删除的元素的索引换成了4，这个代码就不会抛异常。为什么呢？

接下来先就这个代码做几个实验，把要删除的元素的索引号依次从1到5都试一遍，发现，除了删除4之外，删除其他元素都会抛异常。接着把list的元素个数增加到7试试，这时候可以发现规律是，只有删除倒数第二个元素的时候不会抛出异常，删除其他元素都会抛出异常。

好吧，规律知道了，可以从代码的角度来揭开谜底了。

首先java的foreach循环其实就是根据list对象创建一个Iterator迭代对象，用这个迭代对象来遍历list，相当于list对象中元素的遍历托管给了Iterator，你如果要对list进行增删操作，都必须经过Iterator，否则Iterator遍历时会乱，所以直接对list进行删除时，Iterator会抛出ConcurrentModificationException异常

其实，每次foreach迭代的时候都有两步操作（）：

  1. iterator.hasNext()  //判断是否有下个元素
  2. item = iterator.next()  //下个元素是什么，并赋值给上面例子中的item变量

next()方法的代码如下：

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@SuppressWarnings("unchecked")

public E next() {

    checkForComodification();

    int i = cursor;

    if (i >= size)

        throw new NoSuchElementException();

    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;

    if (i >= elementData.length)

        throw new ConcurrentModificationException();

    cursor = i + 1;

    return (E) elementData[lastRet = i];

}

 

final void checkForComodification() {

    if (modCount != expectedModCount)

        throw new ConcurrentModificationException();

}

这时候你会发现这个异常是在next方法的checkForComodification中抛出的，抛出原因是modCount != expectedModCount

  • modCount是指这个list对象从new出来到现在被修改次数，当调用List的add或者remove方法的时候，这个modCount都会增加;
  • expectedModCount是Iterator类中特有的变量，指现在期望这个list被修改的次数是多少次，这个值在调用list.iterator()创建iterator的时候初始化为modCount，该值在iterator初始化直到使用结束期间不会改变。

iterator创建的时候modCount被赋值给了expectedModCount，但是调用list的add和remove方法的时候不会同时修改expectedModCount，这样就导致下次取值时检查到两个count不相等，从而抛出异常。

解决这个问题的一种方式是使用Iterator来操作列表：

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Iterator<String> it = list.iterator();

while(it.hasNext()) {

    if (it.next().equals("3")) {

        it.remove();

    }

}

那么为什么这种方式不会抛出该异常呢？下面是ArrayList中内部类Itr的remove方法：

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public void remove() {

    if (lastRet < 0)

        throw new IllegalStateException();

    checkForComodification();

 

    try {

        ArrayList.this.remove(lastRet);

        cursor = lastRet;

        lastRet = -1;

        expectedModCount = modCount;

    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {

        throw new ConcurrentModificationException();

    }

}

注意下面这句：

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expectedModCount = modCount;

可以看出，在使用iterator()方法得到的Iterator对象后，通过iterator.remove方法是可以正确删除列表元素的，因为它保证了expectedModCount=modCount。

避免这个问题的另一种方法，是不使用foreach语句的for循环：

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for (int i = 0; i < list.size(); ) {

    String s = list.get(i);

    if (s.equals("3")) {

        list.remove(i);

        continue;

    }

    i++;

}

回到问题上来，在使用foreach迭代ArrayList时，是可以删除任何一个元素的，且只能删除一个，而且这只能发生在迭代到倒数第二个元素的时候。比如下面的代码不会有异常：

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List<String> list = new ArrayList<>();

list.add("1");

list.add("2");

list.add("3");

list.add("4");

list.add("5");

 

for (String item: list) {

    if (string.equals("4")) {

        list.remove("5"); //删除的不一定是当前元素

    }

}

System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));

其真正的原因是remove("5")这一句之后，下一次foreach语句将调用iterator.hasNext()方法，如果此时返回false，这样就不会进到next()方法里了，也就不会调用checkForComodification而导致异常了。

疑问：当循环到倒数第二个元素时，如果再多删除一个会怎样呢？比如：

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for (String item: list) {

    if (item.equals("4")) {

        list.remove("1");

        list.remove("5");

    }

    System.out.println(Arrays.toString(list.toArray()));

}

这段代码中，list是可以被打印出来的，因为list.remove()方法可以正确执行，其结果也是正确的。但是执行完这次打印，进入下一次迭代时，又产生了checkForComodification异常，还没想明白为什么。如果哪位大牛知道，请留言。

时间： 2024-08-04 03:33:55

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