Collection与Iterator的remove()方法区别
在我的上一篇文章 Java中三种遍历Collection中元素的方法(Iterator、forEach、for循环)对比 中提到Iterator和forEach循环在遍历Collection中元素时最大的差别就是在方法remove()上,由于在Iterator的remove()方法中维护一个标志位,所以删除元素时不会出现异常，所以本篇文章就深入Collection与Iterator的源码看看内部究竟是如何实现的。
一. Collection及其实现类ArrayList的部分源码
1.Collection内部源码
首先我们来看一下Collection内部源码（为方便分析，此处只展示与本篇文章有关的部分）：
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
boolean remove(Object o);
Iterator<E> iterator();
/**
* 此处省去其他方法定义
*/
}
可以看到Collection是一个接口，内部定义了remove()与iterator()方法。
2.ArrayList内部源码
由于Collection接口内部无具体实现，所以我们来看Collection的一个最常用的实现类ArrayList内部源码（为方便分析，此处只展示与本篇文章有关的部分）：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
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;
}
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; // clear to let GC do its work
}
/* -----------------------我是便于观察的分割线----------------------- */
public Iterator<E> iterator() {
return new 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
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@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];
}
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();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
/**
* 此处省去其他方法定义
*/
}
在ArrayList中并没有直接实现Collection接口，而是通过继承AbstractList抽象类，而AbstractList抽象类又继承了AbstractCollection抽象类，最终AbstractCollection抽象类实现Collection接口；所以ArrayList间接实现了Collection接口，有兴趣的大佬可以自己去研究下为什么这样子设计，在这里就不多加讨论。
可以看到在ArrayList中有实现remove()与iterator()方法，并且通过iterator()方法得到的内部类Itr实现了Iterator接口，在Itr内部类中也有实现remove()方法，下面就来具体的探讨其中的区别。
二. ArrayList的remove()方法分析
1.remove()方法
在ArrayList的remove()方法内部的实现主要是通过循环找到元素的下标， 然后调用私有的fastRemove()方法：
fastRemove(index);
remove()方法没啥好讲的，关键在于调用的fastRemove()方法上。
2.fastRemove()方法
fastRemove()方法中会先修改modCount的值，然后将通过复制一个新的数组的方法将原来index位置上的值覆盖掉，最后数组大小减一。我们重点关注fastRemove()方法的第一行代码：
modCount++;
也就是每次调用remove()方法都会使modCount的值加一。那么modCount变量又是什么呢？
3.modCount变量
modCount在ArrayList中没有定义，是在ArrayList的父类AbstractList抽象类中定义的：
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
protected transient int modCount = 0;
/**
* 此处省去其他方法定义
*/
}
modCount的作用是记录操作（添加删除）ArrayList中元素的次数（这个很关键），每次操作ArrayList中元素后就会使modCount加一。
三. Iterator的remove()方法分析
看源码可知ArrayList通过iterator()方法得到了一个内部类Itr，这个内部类实现了Iterator接口，我们重点分析内部类Itr中的实现。
1.expectedModCount 变量
在内部类Itr中定义了一个变量expectedModCount ：
int expectedModCount = modCount;
expectedModCount 只在new一个Itr对象时初始化为modCount
2.next()与remove()方法
在调用Itr对象的next()与remove()方法时第一步会先调用checkForComodification()方法。
checkForComodification();
并且在remove()方法中会调用ArrayList.this.remove(lastRet)方法(也就是具体的ArrayList对象的remove()方法，上面我们讲过，在ArrayList对象的remove()方法中会使得modCount的值加一)，然后修改expectedModCount 的值为modCount。
3.checkForComodification()方法
checkForComodification()会检查expectedModCount与modCount 是否相等，如果不相等就会抛出ConcurrentModificationException异常。
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
四. 总结
通过上面的分析我们可以得出，Collection与Iterator的remove()方法最大的区别就是：
Iterator的remove()方法会在删除元素后将modCount 的值赋值给expectedModCount，使其又相等。
1.如果我们在Iterator循环中调用Collection的remove()方法
public static void display(Collection<Object> collection) {
Iterator<Object> it = collection.iterator();
// 会抛出ConcurrentModificationException异常
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next();
collection.remove(obj );
}
}
由于collection.remove(obj )只会删除obj元素后将modCount 的值加一，并不会修改expectedModCount的值，所以当下一次调用it.next()方法时发现modCount != expectedModCount，将抛出ConcurrentModificationException异常。
2.如果我们在Iterator循环中调用Iterator的remove()方法
public static void display(Collection<Object> collection) {
Iterator<Object> it = collection.iterator();
// 正常执行
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next();
it.remove(obj );
}
}
由于it.remove(obj )会在删除obj元素后将modCount 的值加一，并将expectedModCount重新赋值为modCount ，使其相等，所以当下一次调用it.next()方法时发现modCount == expectedModCount，正常执行。
