在閱讀《阿里巴巴Java開發(fā)手冊》時，發(fā)現(xiàn)有一條關于在 foreach 循環(huán)里進行元素的 remove/add 操作的規(guī)約，具體內容如下：

錯誤演示

我們首先在 IDEA 中編寫一個在 foreach 循環(huán)里進行 remove 操作的代碼：

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class ForEachTest {

public static void main(String[] args) {

List list = new ArrayList<>();

list.add("wupx");

list.add("love");

list.add("huxy");

for (String temp : list) {

if ("love".equals(temp)) {

list.remove(temp);

}

}

System.out.println(list);

}

}

此時執(zhí)行代碼，編譯正確，執(zhí)行成功！輸出 [wupx, huxy]。

接著我們把 “l(fā)ove” 換成 “wupx” 或是 “huxy” 再來運行下，執(zhí)行結果如下：

納尼，居然報錯了，為什么第一次運行沒有報錯呢？讓我們一起來進行探討吧！

追根溯源

為了研究為什么會出現(xiàn)這樣的情況，我們可以根據(jù)異常堆棧信息，去追蹤錯誤，其中涉及到的部分源碼如下：

private class Itr implements Iterator {

int cursor; // 下一個要返回的元素的索引

int lastRet = -1; // 返回的最后一個元素的索引(如果沒有返回-1)

int expectedModCount = modCount;

public boolean hasNext() {

return cursor != size;

}

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++]);

}

cursor = i;

lastRet = i - 1;

checkForComodification();

}

@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];

}

final void checkForComodification() {

if (modCount != expectedModCount)

throw new ConcurrentModificationException();

}

}

從代碼中可以看出，其實在集合遍歷時維護一個初始值為 0 的游標 cursor，從頭到尾地進行掃描，在 cursor==size 時，退出遍歷。如下圖所示，執(zhí)行 remove 這個元素后，所有元素往前拷貝， size=size-1 即為2 ，這時 cursor 也等于 2。在執(zhí)行

hasNext() 時， 結果為 false ，退出循環(huán)體，并沒有機會執(zhí)行到 next() 的第一行代碼

checkForComodification() ，此方法用來判斷 expectedModCount 和 modCount 是否相等，

如果不相等，則拋出 ConcurrentModificationException 異常。

之所以會報 ConcurrentModificationException 異常，是因為觸發(fā)了 Java 的 fail-fast 機制，該機制是集合中比較常見的錯誤檢測機制，通常出現(xiàn)在遍歷集合元素的過程中。舉個生活中的栗子：

比如上體育課時，在上課前都會依次報數(shù)，如果在報數(shù)期間，有人突然加進來，還要重新報數(shù)，再次報數(shù)，又有同學溜出去了，又要重新報數(shù)，這就是 fail-fast 機制，它是對集合(班級同學)遍歷操作的錯誤檢測機制，在遍歷中途出現(xiàn)意料之外的修改時，通過 unchecked 異常反饋出來。這種機制經常出現(xiàn)在多線程環(huán)境下，當前線程會維護一個計數(shù)比較器(expectedModCount)，記錄已經修改的次數(shù)。在進入遍歷前，會把實時修改次數(shù)

modCount 賦值給 expectedModCount，如果這兩個數(shù)據(jù)不相等，則拋出異常。java.util 下的所有集合類都是 fail-fast。

不二法門

既然在 foreach 循環(huán)里進行元素的 remove/add 操作會有問題，那么我們可以使用手冊中推薦的 Iterator 機制進行遍歷時的刪除或新增，代碼如下：

import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

public class ForEachTest {

public static void main(String[] args) {

List list = new ArrayList<>();

list.add("wupx");

list.add("love");

list.add("huxy");

Iterator iterator = list.iterator();

while (iterator.hasNext()) {

if (iterator.next().equals("wupx")) {

iterator.remove();

}

}

System.out.println(list);

}

}

如果是多線程并發(fā)，還需要在 Iterator 遍歷時加鎖，或者使用并發(fā)容器 CopyOnWriteArrayList 代替 ArrayList，該容器內部會對 Iterator 進行加鎖操作。

總結

本文針對《阿里巴巴Java開發(fā)手冊》中的強制要求不要在 foreach 循環(huán)里進行元素的 remove/add 操作出發(fā)，從源碼層面來解釋為什么，還用生活中的栗子來介紹 Java 中的 fail-fast 機制，因此在進行元素的 remove/add 操作時要用 Iterator 去遍歷刪除或新增。

參考

《Java開發(fā)手冊》華山版

《碼出高效：Java開發(fā)手冊》

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java不进入for_为什么阿里巴巴Java开发手册中强制要求不要在foreach循环里进行元素的remove和add操作？...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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