ArrayList迭代过程删除问题
一：首先看下几个ArrayList循环过程删除元素的方法(一下内容均基于jdk7)：
package list; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.prefs.Preferences; public class ListTest { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a1", "ab2", "a3", "ab4", "a5", "ab6", "a7", "ab8", "a9")); // 迭代删除方式一 for (String str : list) { System.out.println(str); if (str.contains("b")) { list.remove(str); } } // 迭代删除方式二 int size = list.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); if (str.contains("b")) { list.remove(i); // size--; // i--; } } // 迭代删除方式三 for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); if (str.contains("b")) { list.remove(i); } } // 迭代删除方式四 for (Iterator<String> ite = list.iterator(); ite.hasNext();) { String str = ite.next(); System.out.println(str); if (str.contains("b")) { ite.remove(); } } // 迭代删除方式五 for (Iterator<String> ite = list.iterator(); ite.hasNext();) { String str = ite.next(); if (str.contains("b")) { list.remove(str); } } } }
方式一：报错 java.util.ConcurrentModificationException
方式二：报错：下标越界 java.lang.IndexOutOfBoundsException
list移除了元素但size大小未响应变化,所以导致数组下标不对；
list.remove(i)必须size--
而且取出的数据的索引也不准确，同时需要做i--操作
方式三：正常删除，不推荐；每次循环都需要计算list的大小，效率低
方式四：正常删除，推荐使用
方式五：报错： java.util.ConcurrentModificationException
二：如果上面的结果算错的话，先看下ArrayList的源码(add和remove方法)
ArrayList继承AbstractList,modCount是AbstractList中定义用于计算列表的修改次数的属性。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> // AbstractList定义了：protected transient int modCount = 0;
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
//设置arrayList默认容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
//空数组，当调用无参数构造函数的时候默认给个空数组，用于判断ArrayList数据是否为空时
private static final Object[]EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//这才是真正保存数据的数组
private transient Object[] elementData;
//arrayList的实际元素数量
private int size;
//构造方法传入默认的capacity 设置默认数组大小
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
//无参数构造方法默认为空数组
public ArrayList() {
super();
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
//构造方法传入一个Collection， 则将Collection里面的值copy到arrayList
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
//下面主要看看ArrayList 是如何将数组进行动态扩充实现add 和 remove
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
// 通过比较elementData和EMPTY_ELEMENTDATA的地址来判断ArrayList中是否为空
// 这种判空方式相比elementData.length更方便，无需进行数组内部属性length的值，只需要比较地址即可。
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;//ArrayList每次数据更新（add,remove）都会对modCount的值更新
//超出了数组可容纳的长度，需要进行动态扩展
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
//这才是ArrayList动态扩展的点
private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
//设置新数组的容量扩展为原来数组的1.5倍，oldCapacity >>1 向右位移，相当于oldCapacity/2, oldCapacity + (oldCapacity >> 1)=1.5*oldCapacity
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//再判断一下新数组的容量够不够，够了就直接使用这个长度创建新数组，
//不够就将数组长度设置为需要的长度
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//判断有没超过最大限制
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
//将原来数组的值copy新数组中去， ArrayList的引用指向新数组
//这儿会新创建数组，如果数据量很大，重复的创建的数组，那么还是会影响效率，
//因此鼓励在合适的时候通过构造方法指定默认的capaticy大小
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
// 删除方法
public boolean remove(Object o) {
// Object可以为null
if (o == null) {
// 如果传入的对象是null,则会循环数组查找是否有null的元素,存在则拿到索引index进行快速删除
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
// 对象非空则通过循环数组通过equals进行判断，最终还是要通过fastRemove根据索引删除
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
// 快速删除方法：基于下标进行准确删除元素
private void fastRemove(int index) {
// 删除元素会更新ArrayList的modCount值
modCount++;
// 数组是连续的存储数据结构，当删除其中一个元素，该元素后面的所有的元素需要向前移动一个位置
// numMoved 表示删除的下标到最后总共受影响的元素个数，即需要前移的元素个数
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
// 在同一个数组中进行复制，把(删除元素下标后面的)数组元素复制(拼接)到(删除元素下标前的)数组中
// 但是此时会出现最后那个数组元素还是以前元素而不是null
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);
// 经过elementData[--size] = null则把数组删除的那个下标移动到最后，加速回收
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
}
}
三：看下ArrayList进行foreach时所调用的迭代器(内部迭代器Itr)
/**
* An optimized version of AbstractList.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
// expectedModCount是Itr特有的，modCount是公共的
// expectedModCount和modCount默认是两者相等的;ArrayList进行删除修改都会更新modCount的值
// 当ArrayList通过foreach进入它的内部迭代器Itr时，expectedModCount就被赋值为modCount的值，后续ArrayList进行增加或删除，只会更新modCount，而不会同步更新expectedModCount
// 所以迭代器根据这两个值进行判断是否有并发性修改
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
// ArrayList通过foreach（即增强for循环）来循环是调用的是ArrayList中内部类Itr的next()
@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];
}
// ArrayList中迭代器删除方法
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
// 通过ArrayList中foreach(即通过ArrayList内部Itr的迭代器)进行删除元素
// 此时会进行赋值 expectedModCount = modCount;而不会抛出异常
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
对此应该差不多可以理解了。ArrayList通过foreach迭代是调用的其内部类Itr的next方法。如果通过foreach循环,要去除某些元素，只能通过迭代器删除。因为迭代器删除后会对expectedModCount = modCount设置，不会再循环过程因为expectedModCount 和 modCount值不相等而抛出异常了。如果是通过ArrayList的删除则只会对modCount进行更新，但是ArrayList内部迭代器Itr的属性expectedModCount却没有得到更新，所以抛异常。
