foreach循环中为什么不要进行remove/add操作
先来看一段代码,摘自阿里巴巴的java开发手册
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("1");
a.add("2");
for (String temp : a) {
if("1".equals(temp)){
a.remove(temp);
}
}
此时执行代码,没有问题,但是需要注意,循环此时只执行了一次。具体过程后面去分析。再来看一段会出问题的代码:
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("1");
a.add("2");
for (String temp : a) {
if("2".equals(temp)){
a.remove(temp);
}
}
输出为:
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)
at luyudepackage.waitTest.main(waitTest.java:57)
是不是很奇怪?接下来将class文件,反编译下,结果如下
List a = new ArrayList();
a.add("1");
a.add("2");
Iterator i$ = a.iterator();
do
{
if(!i$.hasNext())
break;
String temp = (String)i$.next();
if("1".equals(temp))
a.remove(temp);
} while(true);
几个需要注意的点:
1.foreach遍历集合,实际上内部使用的是iterator。
2.代码先判断是否hasNext,然后再去调用next,这两个函数是引起问题的关键。
3.这里的remove还是list的remove方法。
先去观察下list.remove()方法中的核心方法fastRemove()方法。
private void fastRemove(int index) {
modCount++;
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}
注意第二行,modCount++,此处先不表,下文再说这个参数。
顺路观察下list.add()方法
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
注意第二行的注释,说明这个方法也会使modCount++
再去观察下,iterator()方法
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() {
return cursor != size;
} @SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();//万恶之源
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];
} 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();
}
} final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
几个需要注意的点:
1.在iterator初始化的时候(也就是for循环开始处),expectedModCount = modCount,猜测是和当时list内部的元素数量有关系(已证实)。
2.当cursor != size的时候,hasNext返回true
3.next()函数的第一行,checkForComodification()这个函数就是报错的原因 这个函数就是万恶之源
4.第39行,mod != expectedModCount 就会抛出ConcurrentModificationException()
接下来分析文章开头的第一个例子,为啥不会报错?
第一个例子执行完第一次循环后,mod = 3 expectedModCount =2 cursor = 1 size = 1 所以程序在执行hasNext()的时候会返回false,所以程序不会报错。
第二个例子执行完第二次循环后,mod = 3 expectdModCount = 2 cursor = 2 size = 1 此时cursor != size 程序认定还有元素,继续执行循环,调用next方法但是此时mod != expectedModCount 所以此时会报错。
道理我们都懂了,再看一个例子
public static void main(String[] args) throws Exception {
List<String> a = new ArrayList<String>();
a.add("1");
a.add("2");
for (String temp : a) {
System.out.println(temp);
if("2".equals(temp)){
a.add("3");
a.remove("2");
}
}
}
此时输出为:
1
2
显然,程序并没有执行第三次循环,第二次循环结束,cursor再一次等于size,程序退出循环。
与remove类似,将文章开头的代码中remove替换为add,我们会发现无论是第一个例子还是第二个例子,都会抛出ConcurrentModificationException错误。
原因同上,代码略。
手册上推荐的代码如下
Iterator<String> it = a.iterator(); while(it.hasNext()){
String temp = it.next(); if(删除元素的条件){
it.remove();
}
}
此时remove是iterator的remove,我们看一下它的源码:
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification(); try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet; //index of last element returned;-1 if no such
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
注意第10行,第8行,所以此时程序不会有之前的问题。
但是手册上推荐的方法,在多线程环境还是有可能出现问题,一个线程执行上面的代码,一个线程遍历迭代器中的元素,同样会抛出CocurrentModificationException。
如果要并发操作,需要对iterator对象加锁。
平时遍历list,然后删除某个元素的时候,如果仅仅删除第一个且删除之后调用break //代表着此时不会再去执行iterator.next方法 也就不会触发万恶之源
而如果要删除所有的某元素,则会报错,谨记!
Ps再来看一个佐证
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
for(int i : list){
System.out.println(i);
if(i == 2){
list.remove((Object)2);
}
} }
此时只会输出
1
2
当把remove对象改为3时候,再次报错。
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