为什么ArrayList在使用迭代器迭代元素时不能使用List.remove()删元素，而是使用Iterator.remove()删元素

最新推荐文章于 2024-09-02 20:50:42 发布
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#ArrayList #remove() #ConcurrentModificationExceptio #迭代 #移除元素

其实，我相信有一定经验的都已经知道了，把标题的“为什么”去掉读一遍，但是具体是为什么？今天本人跟进源码(jdk7)探了个究竟。注：这篇文章只介绍使用list.remove()抛出ConcurrentModificationException的原因，其它参数及异常不作介绍。

直入主题，首先我们来看下面这段出问题的代码


下面是运行结果


使用iterator.remove()是没有问题的，此处就不粘图了

由运行结果可知，抛异常的地方出现在iterator.next()，而且已经遍历完了“bvBody”，当尝试获取“cvBody”时抛了异常。根据异常第一行可知问题出在ArrayList的内部类Itr(也就是代码中的iterator)的checkForComodification()方法，下面是源码


简单明了，当modCount != expectdModCount时，抛出并发修改异常（记住这个点）。那么，modCount和expectedModCount分别是什么？modCount在ArrayList中的定义如下，简单理解就是记录改变了ArrayList的size（增删操作）的次数

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最近公司要进行代码重构规范，看阿里巴巴java开发手册的时候发现一个有趣的问题 List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); for(String item:list){ if("1".equals(item)){ list.remove(item); ...
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集合remove方法和迭代器Iterator的remove方法区别？
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迭代器遍历集合的过程中，不能使用集合方法删除、添加元素 而是使用迭代器的remove方法
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在使用迭代器遍历集合时，直接使用集合的 `remove()` 或 `add()` 方法会导致并发修改异常（`ConcurrentModificationException`）[^1]。这是因为 Java 集合框架在设计时采用了“快速失败”（fail-fast）机制，用于检测集合在迭代过程中是否被外部修改，以保证迭代过程的稳定性和一致性。 ### 原因分析 Java 中的 `Iterator` 接口提供了一种安全地遍历集合的方式，其底层实现中维护了一个“修改次数”计数器（`modCount`），用于记录集合被修改的次数。当调用 `iterator.next()` 方法获取下一个元素时，会检查当前集合的 `modCount` 是否与迭代器创建时保存的 `modCount` 一致。如果不一致，说明集合已经被外部修改过，此时会抛出 `ConcurrentModificationException` 异常。 #### 集合的 `remove()` 方法导致异常的原因 当使用集合的 `remove()` 方法删除元素时，集合本身的结构会发生变化，而迭代器并不知道这种变化，因此其内部状态与集合的实际状态不一致，从而触发异常。例如： ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); Iterator<String> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { String item = iterator.next(); if (item.equals("b")) { list.remove(item); // 抛出 ConcurrentModificationException } } ``` 上述代码中，调用 `list.remove(item)` 会改变集合的内部结构，导致迭代器的 `modCount` 与集合的 `modCount` 不一致，从而抛出异常。 #### 正确删除方式：使用 `iterator.remove()` 为了安全地在遍历过程中删除元素，应使用迭代器提供的 `remove()` 方法。该方法会同步更新集合和迭代器的状态，避免触发并发修改异常。例如： ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); Iterator<String> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { String item = iterator.next(); if (item.equals("b")) { iterator.remove(); // 安全删除元素 } } ``` 使用 `iterator.remove()` 方法可以确保迭代器和集合的内部状态保持一致，从而避免并发修改异常的发生[^1]。 ### 注意事项 - **只能删除当前元素**：`iterator.remove()` 只能删除通过 `next()` 方法返回的最后一个元素，不能多次调用 `remove()` 而不调用 `next()`。 - **无法添加元素**：Java 的 `Iterator` 接口没有提供 `add()` 方法，因此在遍历时无法通过迭代器添加元素。如果需要在遍历过程中添加元素，可以考虑使用 `ListIterator` 接口，它支持双向遍历和添加操作。 - **其他集合类型**：不仅 `ArrayList`，`HashSet`、`HashMap` 等集合类型在遍历时同样不能使用集合的 `remove()` 方法，否则也会抛出 `ConcurrentModificationException` 异常[^2]。 ### 替代方案 如果需要在遍历过程中对集合进行更复杂的修改（如添加元素），可以考虑以下方法： 1. **在遍历结束后进行修改**：将需要删除或添加的元素收集到另一个集合中，在遍历结束后统一处理。 2. **使用 `ListIterator`**：`ListIterator` 支持在遍历时添加元素和双向遍历，适用于 `List` 类型的集合。 3. **使用并发集合**：在多线程环境下，可以使用 `CopyOnWriteArrayList` 等线程安全的集合类型，它们允许在遍历时修改集合。 ### 示例代码：使用 `ListIterator` 添加元素 ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); ListIterator<String> listIterator = list.listIterator(); while (listIterator.hasNext()) { String item = listIterator.next(); if (item.equals("b")) { listIterator.add("d"); // 在 "b" 后面插入 "d" } } ``` ### 总结 在使用迭代器遍历集合时，不能直接使用集合的 `remove()` 或 `add()` 方法，因为这会破坏迭代器的内部状态，导致并发修改异常。应使用迭代器提供的 `remove()` 方法进行安全删除，或者在遍历结束后统一处理集合的修改操作。
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