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  • 【转】ArrayList循环遍历并删除元素的常见陷阱

    转自:https://my.oschina.net/u/2249714/blog/612753?p=1

    在工作和学习中,经常碰到删除ArrayList里面的某个元素,看似一个很简单的问题,却很容易出bug。不妨把这个问题当做一道面试题目,我想一定能难道不少的人。今天就给大家说一下在ArrayList循环遍历并删除元素的问题。首先请看下面的例子:

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    import java . util . ArrayList ;
    public class ArrayListRemove
    {
    public static void main ( String [ ] args )
    {
    ArrayList < String > list = new ArrayList < String > ( ) ;
    list . add ( "a" ) ;
    list . add ( "b" ) ;
    list . add ( "b" ) ;
    list . add ( "c" ) ;
    list . add ( "c" ) ;
    list . add ( "c" ) ;
    remove ( list ) ;
     
    for ( String s : list )
    {
    System . out . println ( "element : " + s ) ;
    }
    }
    public static void remove ( ArrayList < String > list )
    {
    // TODO:
    }
    }

    如果要想删除list的b字符,有下面两种常见的错误例子:

    错误写法实例一:

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    public static void remove ( ArrayList < String > list )
    {
    for ( int i = 0 ; i < list . size ( ) ; i ++ )
    {
    String s = list . get ( i ) ;
    if ( s . equals ( "b" ) )
    {
    list . remove ( s ) ;
    }
    }
    }

    错误的原因:这种最普通的循环写法执行后会发现第二个“b”的字符串没有删掉。

    错误写法实例二:

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    public static void remove ( ArrayList < String > list )
    {
    for ( String s : list )
    {
    if ( s . equals ( "b" ) )
    {
    list . remove ( s ) ;
    }
    }
    }

    错误的原因:这种for-each写法会报出著名的并发修改异常:java.util.ConcurrentModificationException。

    先解释一下实例一的错误原因。翻开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:

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    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 ;
    }

    一般情况下程序的执行路径会走到else路径下最终调用faseRemove方法:

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    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,在遍历第一个字符串b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(也就是第二个字符串b)至当前位置,导致下一次循环遍历时后一个字符串b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:

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    public static void remove ( ArrayList < String > list )
    {
    for ( int i = list . size ( ) - 1 ; i >= 0 ; i -- )
    {
    String s = list . get ( i ) ;
    if ( s . equals ( "b" ) )
    {
    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。

    接着解释一下实例二的错误原因。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):

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    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,看这个类的next方法:

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    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:

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    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for-each的隐式)不要使用ArrayList的remove,改为用Iterator的remove即可。

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    public static void remove ( ArrayList < String > list )
    {
    Iterator < String > it = list . iterator ( ) ;
    while ( it . hasNext ( ) )
    {
    String s = it . next ( ) ;
    if ( s . equals ( "b" ) )
    {
    it . remove ( ) ;
    }
    }
    }
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