List的remove操作一定要小心!

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List的remove操作一定要小心!

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List的remove/add

我想大家都知道都知道list遍历的时候注意remove/add操作,因为一不小心就会犯错,《阿里巴巴Java开发手册》 里面就有描述【强制】不要在**foreach**循环里进行元素的**remove/add**操作。**remove**元素请使用**Iterator**方式,如果并发操作,需要对**Iterator**对象加锁。光说没用我们用代码验证一下。

有同学就说了,我这代码就没报错,不信你运行试试。

示例代码

public static void main(String[] args) {
  List<String> stringList = new ArrayList<>();
  stringList.add("1");
  stringList.add("2");
  for (String s : stringList) {
    if (Objects.equals(s,"1")) {
      stringList.remove(s);
    }
  }
  System.out.println(stringList);
}
//运行后结果:
[2]
复制代码

这小编不行唬人的,哈哈。
哦,是的吗?那你试试Objects.equals(s,"1")改成Objects.equals(s,"2"),是不是抛了如下异常:

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
	at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
复制代码

是不是啊,各位看官。
又有同学说了for size就没有问题,下面代码可以证明:

//第一种
List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("1");
stringList.add("2");
stringList.add("3");

for (int i = 0; i < stringList.size(); i++) {
  if (Objects.equals(stringList.get(i),"1")) {
    stringList.remove(stringList.get(i));
  }
}
System.out.println(stringList);

//第二种
List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("1");
stringList.add("2");
stringList.add("3");

for (int i = 0; i < stringList.size(); i++) {
  if (Objects.equals(stringList.get(i),"2")) {
    stringList.remove(stringList.get(i));
  }
}
System.out.println(stringList);

//第三种
List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("1");
stringList.add("2");
stringList.add("3");

for (int i = 0; i < stringList.size(); i++) {
  if (Objects.equals(stringList.get(i),"3")) {
    stringList.remove(stringList.get(i));
  }
}
System.out.println(stringList);
复制代码

结果

//第一种
[2, 3]
//第二种
[1, 3]
//第三种
[1, 2]
复制代码

小编来来给我解释这样有问题吗?🧐
真的没问题吗?同学好好想想。我举个简单的例子:

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("1");
stringList.add("1");
stringList.add("1");
stringList.add("1");
stringList.add("1");

for (int i = 0; i < stringList.size(); i++) {
  if (Objects.equals(stringList.get(i),"1")) {
    stringList.remove(stringList.get(i));
  }
}
System.out.println(stringList);
复制代码

俺上面同学所说,应该是空List,那我们看看结果
结果

[1, 1]
复制代码

小朋友是不是很多问号。
我们来一点点解析上面的问题。第一点foreach remove为什么会报ConcurrentModificationException,这个要看源码怎么处理的了,上源码。
源码

//foreach 的实现
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;

    Itr() {}

    public boolean hasNext() {
        return cursor != size;
    }

    @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];
    }

    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();
        }
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
        Objects.requireNonNull(consumer);
        final int size = ArrayList.this.size;
        int i = cursor;
        if (i >= size) {
            return;
        }
        final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        if (i >= elementData.length) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        while (i != size && modCount == expectedModCount) {
            consumer.accept((E) elementData[i++]);
        }
        // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
        cursor = i;
        lastRet = i - 1;
        checkForComodification();
    }

    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

//remove(Object o)
public boolean remove(Object o) {
      if (o == null) {
          for (int index = 0; index < size; index++)
              if (elementData[index] == null) {
                  fastRemove(index);
                  return true;
              }
      } else {
          for (int index = 0; index < size; index++)
              if (o.equals(elementData[index])) {
                  fastRemove(index);
                  return true;
              }
      }
      return false;
  }

/*
 * Private remove method that skips bounds checking and does not
 * return the value removed.
 */
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
}
复制代码

所谓的异常就是throw new ConcurrentModificationException();抛出来的。因为是遍历的时候抛出来的,所以我们只要看next()这个方法。为什么会抛出ConcurrentModificationException呢?无非是两个地方,一个地方是next()checkForComodification();一个是直接throw new ConcurrentModificationException();我们来看看,cursor != size方法为true的时候next()会执行,一开始时int expectedModCount = modCount;然后在remove的时候modCount++;这导致了modCount != expectedModCount异常。你会说为什么有时候可行,呢比如第一个例子。其实能找到规律的,移除倒数第二个元素,永远不会抛异常。不信你试试。 源码里面写的很清楚return cursor != size;全部因由都是它的锅,这个点留给各位读者思考。

第二点 for size为什么不正确呢,因为你每次remove一个元素的时候,list就会向前移一位。但是你的for循环没有改变,所以你都是往下取元素,就比如上面的的例子,list中有5个1,当你移除第一个的时候,list的大小就为4了,但是你的i还在增加,也就是你会移除原先list0,2,4也就是i是0,1,2时的元素,没错,它只会遍历3次明明大小是5的缺遍历3次。
今天就这到这把,还有很多东西没有写完,时间太晚了。

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