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Java使用for和迭代器Iterator中remove比较

2022-06-12  本文已影响0人  HachiLin

1. Iterator介绍

  对于java中的集合类（Collection），可以使用迭代器Iterator对集合中的元素进行遍历。迭代器是一种设计模式，它可以在不暴露集合中元素的情况下而去遍历集合中的所有元素。
  Iterator为一个接口，只定义了三个方法，hasNext（），next（），和remove（）。Collection接口继承Iterable接口，提供了一个iterator（）方法，使得Collection子类通过iterator（）方法获取Collection内部实现的Iterator对象。

2. for循环删除容器元素误区

  正常来说，如果我们需要删除容器中某个特定元素，直接想到的方法就是使用for循环遍历，拿下面例子来说：

    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("a");
    list.add("b");
    list.add("c");
    list.add("d");
    
    for (String str : list) {
         if ("b".equals(str))
            list.remove(str);
         else
            System.out.println(str);
        }
    System.out.println(list);

此时允许代码会抛出如下异常：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)

查看859行代码和909行代码：

858        public E next() {
859          checkForComodification();
...          ...    
        }
...
907       final void checkForComodification() {
908          if (modCount != expectedModCount)
909             throw new ConcurrentModificationException();
...     }

  next()是ArrayList内部实现Iterator的方法，改方法在859行调用了checkForComdification方法。该方法在909行为什么抛出异常呢？原因在于list执行remove操作的时候，"b"的位置已经被"c"取代，list上的元素做了移动（具体可以查看ArrayList的remove源码），而remove操作导致了modCount++，这时迭代器中的等号已经不成立了，故抛出异常。

  综上，原因就在于Java中的for each实际上使用的是iterator进行处理的。而iterator是不允许集合在iterator使用期间删除的。所以导致了iterator抛出了ConcurrentModificationException 。

  如果对于for each还是不甘心的，可以使用一个容器将删除元素先暂存起来，然后执行完遍历后，使用removeAll操作也可以达到预期效果。

3. Iterator迭代器删除

先来看下使用迭代器删除例子：

    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("a");
    list.add("b");
    list.add("c");
    list.add("d");
    
    Iterator<String> iter = list.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
       String str = iter.next();
       if ("b".equals(str))
          iter.remove();
       else
          System.out.println(str);
    }
    System.out.println(list);

程序正常运行输出：

a
c
d
[a, c, d]

这里之所以不会和for each报相同错误得益于它的remove方法，查看Iterator的迭代器remove源码：

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();
     }
}

会发现，Iterator在使用ArrayList自身的remove方法之后，执行了expectedModCount = modCount，这也就保证了Iterator在执行next的方法等时候两者的等号是成立的。

4. 参考文献

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