Java中的ArrayList循环遍历并且删除元素时经常不小心掉坑里,昨天又碰到了,感觉有必要单独写篇文章记一下。
先写个测试代码:
import java.util.ArrayList; public class ArrayListRemove { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("a"); list.add("bb"); list.add("bb"); list.add("ccc"); list.add("ccc"); list.add("ccc"); remove(list); for (String s : list) { System.out.println("element : " + s); } } public static void remove(ArrayList<String> list) { // TODO: } }
错误写法示例一:
public static void remove(ArrayList<String> list) { for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String s = list.get(i); if (s.equals("bb")) { list.remove(s); } } }
这种最普通的循环写法执行后会发现有一个“bb”的字符串没有删掉。
错误写法示例二:
public static void remove(ArrayList<String> list) { for (String s : list) { if (s.equals("bb")) { list.remove(s); } } }
这种for each写法会发现报出著名的并发修改异常java.util.ConcurrentModificationException。
要分析产生上述错误现象的原因唯有翻一翻jdk的ArrayList源码,先看下ArrayList中的remove方法(注意ArrayList中的remove有两个同名方法,只是入参不同,这里看的是入参为Object的remove方法)是怎么实现的:
public boolean remove(Object o) { if (o == null) { for (int index = 0; index < size; index++) if (elementData[index] == null) { fastRemove(index); return true; } } else { for (int index = 0; index < size; index++) if (o.equals(elementData[index])) { fastRemove(index); return true; } } return false; }
按一般执行路径会走到else路径下最终调用faseRemove方法:
private void fastRemove(int index) { modCount++; int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // Let gc do its work }
可以看到会执行System.arraycopy方法,导致删除元素时涉及到数组元素的移动。针对错误写法一,在遍历第二个元素字符串bb时因为符合删除条件,所以将该元素从数组中删除,并且将后一个元素移动(也是字符串bb)至当前位置,导致下一次循环遍历时后一个字符串bb并没有遍历到,所以无法删除。
针对这种情况可以倒序删除的方式来避免:
public static void remove(ArrayList<String> list) { for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) { String s = list.get(i); if (s.equals("bb")) { list.remove(s); } } }
因为数组倒序遍历时即使发生元素删除也不影响后序元素遍历。
而错误二产生的原因却是foreach写法是对实际的Iterable、hasNext、next方法的简写,问题同样处在上文的fastRemove方法中,可以看到第一行把modCount变量的值加一,但在ArrayList返回的迭代器(该代码在其父类AbstractList中):
public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); }
这里返回的是AbstractList类内部的迭代器实现private class Itr implements Iterator<E>,看这个类的next方法:
public E next() { checkForComodification(); try { E next = get(cursor); lastRet = cursor++; return next; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } }
第一行checkForComodification方法:
final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); }
这里会做迭代器内部修改次数检查,因为上面的remove(Object)方法把修改了modCount的值,所以才会报出并发修改异常。要避免这种情况的出现则在使用迭代器迭代时(显示或foreach的隐式)不要使用ArrayList的remove,改为用Iterator的remove即可。
public static void remove(ArrayList<String> list) { Iterator<String> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String s = it.next(); if (s.equals("bb")) { it.remove(); } } }
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