Java List遍历修改

此示例仅从ArrayList入手，其他类型集合可能存在差异。

1.情景一，弄懂ArrayList的删除操作具体原理。假如有这样一个ArrayList

       list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("3");
        list.add("3");
        list.add("4");
        list.add("5");
        list.add("6");

假如我想遍历列表，发现有3的元素就删除掉，那么这样写：

  private static List<String> filter4(List<String> list) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if (list.get(i).equals("3")) {
                list.remove(i);
            }
        }
        return list;
    }

如果调用filter4方法会发现list中的3个“3”仅仅删除了两个，还剩下一个“3”，这是为什么呢？看一下ArrayList的remove方法大概原理：

    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        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

        return oldValue;
    }

可以发现，如果index不是最后一个元素，是把index+1开始的元素依次向前拷贝一个位置，然后把数组最后一个值赋值为null，等待自动回收，同时size会减1。再看上面的例子，for循环遍历时，i为2的时候发现了第一个“3”，调用remove方法，这时候后面的3，3，4，5，6元素依次向前拷贝移动一个位置，也就是说原来数组的下标2位置再次变成了3，这时候循环变量下一次会变成3，然后会遗漏掉新移动到下标2的3，所以会出现这样的情况。

2.情景二，针对1中的情景，换成foreach遍历呢？

  private static List<String> filter1(List<String> list) {
        for (String string : list) {
            if (string.equals("3")) {
                list.remove(string);
            }
        }
        return list;
    }

如果这样遍历操作，会发现会报ConcurrentModificationException异常，在ArrayList的源码中搜索ConcurrentModificationException关键词可以发现大部分都是判断两个变量如果不相等就抛出此异常，就像这样：

    if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }

这里不想做过于深入复杂的分析，只需了解两点：
1.modCount是Abstractlist中维护的一个成员变量，当子类实现类中有删除，添加等操作发生时会++，
2.我们知道，集合的子类都实现了Iterable接口，在 Iterator<T> iterator方法中返回自己的迭代器，而ArrayList的迭代器实现类就是自己的内部类Itr。所以，我们如果用迭代器遍历ArrayList，那么返回的则是Itr。expectedModCount则是Itr类的一个成员变量

 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
      //ArrayList迭代器的成员变量，用来记录是否和List本身的modCount一致
        int expectedModCount = modCount;

我们从Itr的next，remove等方法中都可以发现checkForComodification方法的身影，而此方法的内容也就是上面那个判断：

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

到这里，应该可以理解为什么foreach方式遍历，同时调用list.remove方法会抛出异常了，因为foreach遍历实际也是采用迭代器来访问的，而list.remove会将modCount++，所以迭代器下一次在执行next的时候发现自己初始化的成员变量expectedModCount和现在的list的modCount 不相等了。

3.所以，我们在用foreach或者直接用迭代器访问ArrayList的时候，如果直接用list的add或者remove方法，会导致迭代器内部抛出ConcurrentModificationException异常。正确的方法是直接用Iterator迭代来执行remove方法，但Iterator也仅仅提供了remove方法，如果想执行add操作，推荐最好用listIterator方法返回的ListIterator迭代器来进行迭代和其他删除、添加的操作。

4.总结，综上所述，如果想对ArrayList遍历并且做添加、删除的操作，那么一定要同时用迭代器来遍历和修改，不能用迭代器遍历而直接调用list的add等方法

最后编辑于：2020.09.15 15:55:14