移除List中的元素,你的姿势对了吗?
之前遇到对List进行遍历删除的时候,出现来一个ConcurrentModificationException 异常,可能好多人都知道list遍历不能直接进行删除操作,但是你可能只是跟我一样知道结果,但是不知道为什么不能删除,或者说这个报错是如何产生的,那么我们今天就来研究一下。
一、异常代码
我们先看下这段代码,你有没有写过类似的代码
public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<>();System.out.println("开始添加元素 size:" + list.size());for (int i = 0; i < 100; i++) {list.add(i + 1);}System.out.println("元素添加结束 size:" + list.size());Iterator<Integer> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Integer next = iterator.next();if (next % 5 == 0) {list.remove(next);}}System.out.println("执行结束 size:" + list.size());
}
「毫无疑问,执行这段代码之后,必然报错,我们看下报错信息。」
我们可以通过错误信息可以看到,具体的错误是在checkForComodification
这个方法产生的。
二、ArrayList源码分析
首先我们看下ArrayList
的iterator
这个方法,通过源码可以发现,其实这个返回的是ArrayList
内部类的一个实例对象。
public Iterator<E> iterator() {return new Itr();
}
我们看下Itr
类的全部实现。
private class Itr implements Iterator<E> {int cursor; // index of next element to returnint lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no suchint expectedModCount = modCount;Itr() {}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();}}@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++]);}// update once at end of iteration to reduce heap write trafficcursor = i;lastRet = i - 1;checkForComodification();}final void checkForComodification() {if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException();}
}
「参数说明:」
cursor
: 下一次访问的索引;
lastRet
:上一次访问的索引;
expectedModCount
:对ArrayList修改次数的期望值,初始值为modCount
;
modCount
:它是AbstractList
的一个成员变量,表示ArrayList
的修改次数,通过add
和remove
方法可以看出;
「几个常用方法:」
hasNext()
:
public boolean hasNext() {return cursor != size;
}
如果下一个访问元素的下标不等于size
,那么就表示还有元素可以访问,如果下一个访问的元素下标等于size
,那么表示后面已经没有可供访问的元素。因为最后一个元素的下标是size()-1
,所以当访问下标等于size
的时候必定没有元素可供访问。
next()
:
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];
}
注意下,这里面有两个非常重要的地方,cursor
初始值是0,获取到元素之后,cursor
加1,那么它就是下次索要访问的下标,最后一行,将i
赋值给了lastRet
这个其实就是上次访问的下标。
此时,cursor
变为了1,lastRet
变为了0。
最后我们看下ArrayList
的remove()
方法做了什么?
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
}
「重点:」
我们先记住这里,modCount
初始值是0,删除一个元素之后,modCount
自增1,接下来就是删除元素,最后一行将引用置为null
是为了方便垃圾回收器进行回收。
三、问题定位
到这里,其实一个完整的判断、获取、删除已经走完了,此时我们回忆下各个变量的值:
cursor
: 1(获取了一次元素,默认值0自增了1);
lastRet
:0(上一个访问元素的下标值);
expectedModCount
:0(初始默认值);
modCount
:1(进行了一次remove
操作,变成了1);
不知道你还记不记得,next()
方法中有两次检查,如果已经忘记的话,建议你往上翻一翻,我们来看下这个判断:
final void checkForComodification() {if (modCount != expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException();
}
当modCount
不等于expectedModCount
的时候抛出异常,那么现在我们可以通过上面各变量的值发现,两个变量的值到底是多少,并且知道它们是怎么演变过来的。那么现在我们是不是清楚了ConcurrentModificationException
异常产生的愿意呢!
「就是因为,list.remove()
导致modCount
与expectedModCount
的值不一致从而引发的问题。」
四、解决问题
我们现在知道引发这个问题,是因为两个变量的值不一致所导致的,那么有没有什么办法可以解决这个问题呢!答案肯定是有的,通过源码可以发现,Iterator
里面也提供了remove
方法。
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();}
}
你看它做了什么,它将modCount
的值赋值给了expectedModCount
,那么在调用next()
进行检查判断的时候势必不会出现问题。
那么以后如果需要remove
的话,千万不要使用list.remove()
了,而是使用iterator.remove()
,这样其实就不会出现异常了。
public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<>();System.out.println("开始添加元素 size:" + list.size());for (int i = 0; i < 100; i++) {list.add(i + 1);}System.out.println("元素添加结束 size:" + list.size());Iterator<Integer> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Integer next = iterator.next();if (next % 5 == 0) {iterator.remove();}}System.out.println("执行结束 size:" + list.size());
}
「建议:」
另外告诉大家,我们在进行测试的时候,如果找不到某个类的实现类,因为有时候一个类有超级多的实现类,但是你不知道它到底调用的是哪个,那么你就通过debug
的方式进行查找,是很便捷的方法。
五、总结
其实这个问题很常见,也是很简单,但是我们做技术的就是把握细节,通过追溯它的具体实现,发现它的问题所在,这样你不仅仅知道这样有问题,而且你还知道这个问题具体是如何产生的,那么今后不论对于你平时的工作还是面试都是莫大的帮助。
本期分享就到这里,谢谢各位看到此处,
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