Java集合框架 源码分析 迭代器 并发修改异常 同步锁解决多线程修改集合问题

迭代器

Java中的Iterator（迭代器）是集合框架中用于遍历容器元素的统一接口，提供了一种标准化的元素访问方式，无需依赖具体集合类型的实现细节。以下是其核心要点：

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一、核心方法与使用步骤

获取迭代器
通过集合的

1. iterator()方法获取迭代器对象：

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

遍历元素
使用

1. hasNext()判断是否存在下一个元素，next()获取当前元素并移动指针：

while (it.hasNext())  {
    String element = it.next(); 
    System.out.println(element); 
}

删除元素
通过

1. remove()删除最后一次next()返回的元素（需先调用next()）：

it.next(); 
it.remove();  // 安全删除当前元素

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二、核心特性

解耦遍历逻辑
将遍历操作与集合实现分离，适用于所有

1. Collection子类（如ArrayList、HashSet）。
2. 单向遍历机制
   仅支持从前向后遍历，指针初始位置位于第一个元素之前。

快速失败机制（Fail-Fast）
若遍历过程中通过集合自身方法（非迭代器的

1. remove()）修改结构，会抛出ConcurrentModificationException异常。
2. 一次性使用
   遍历结束后迭代器失效，需重新获取才能再次遍历。

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三、与ListIterator的区别

特性	Iterator	ListIterator
遍历方向	单向（向前）	双向（向前/向后）
元素修改	仅支持删除	支持增删改（ add() , set() ）
索引定位	不支持	支持（ nextIndex() , previousIndex() ）
适用范围	所有Collection	仅List及其子类

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四、应用场景与注意事项

• 遍历时删除元素：优先使用迭代器的remove()而非集合自身的删除方法。
• 性能优化：对于ArrayList等数组结构，迭代器遍历效率与普通for循环相当；对链表结构（如LinkedList）效率更高。
• 增强for循环底层：Java的for-each循环本质是迭代器的语法糖。

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五、示例代码

List<String> list = Arrays.asList("A",  "B", "C");
Iterator<String> it = list.iterator(); 
while (it.hasNext())  {
    String item = it.next(); 
    if ("B".equals(item)) {
        it.remove();  // 安全删除元素 
    }
}

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通过迭代器，开发者可以以统一的方式处理不同类型的集合，同时避免直接操作集合内部结构带来的风险。如需更复杂的遍历（如双向操作），可改用

ListIterator

并发修改异常 源码 + 图解

首先是 集合初始化的时候

会给集合内部的一个成员变量 modCount 赋值

表示集合实际上被修改的次数

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接着会有一个expectedModCount

当迭代器创建的时候 就会有这个出现这个变量

表示预期被修改的次数

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迭代器 interator 的 next 方法中

调用一个 check 方法

每次都要判断一下 modCount 和 expectedCount 是不是相等

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这样做是为了避免并发修改

并发修改异常 示例代码

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        // 并发修改异常
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            if(iterator.next()==1){
                list.remove(1);
            }
        }
        System.out.println(list);

    }
}

报错

解决并发修改异常 一种方法

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        // 并发修改异常
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            if(iterator.next()==1){
                iterator.remove();
            }
        }
        System.out.println(list);

    }
}

多线程并发修改问题

可以使用同步锁解决

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.ListIterator;

public class JucHashMap {

    public static void main(String[] args) {
        // 多线程并发修改

        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add(1);
        arrayList.add(2);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(4);
        arrayList.add(5);

        Thread thread1=new Thread(()->{
//            synchronized (arrayList){
//                ListIterator<Integer> integerListIterator = arrayList.listIterator();
//                while (integerListIterator.hasNext()){
//                    System.out.println(integerListIterator.next());
//                    try {
//                        Thread.sleep(1000);
//                    } catch (InterruptedException e) {
//                        throw new RuntimeException(e);
//                    }
//                }
//            }
            ListIterator<Integer> integerListIterator = arrayList.listIterator();
            while (integerListIterator.hasNext()){
                System.out.println(integerListIterator.next());
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
//            synchronized (arrayList){
//                ListIterator<Integer> integerListIterator = arrayList.listIterator();
//                while (integerListIterator.hasNext()){
//                    if(integerListIterator.next()==1){
//                        integerListIterator.remove();
//                    }
//                }
//            }
            ListIterator<Integer> integerListIterator = arrayList.listIterator();
            while (integerListIterator.hasNext()){
                if(integerListIterator.next()==1){
                    integerListIterator.remove();
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();


    }
}