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为什么Foreach循环中为什么不能使用 remove/add操作？

article 2025/3/4 9:07:06

为什么Foreach循环中为什么不能使用 remove/add操作

foreach 语法糖是 Iterator 实现的

使用 foreach 循环再用其自身的list的remove或者add操作会导致抛出 并发修改异常，触发了Java集合检测机制 fail-fast。这是Iterator 的fail-fast快速失效机制，为了避免在并发过程中导致的修改列表的而抛出的异常。

下面来看下发生这个问题的代码

 List<String> list = new ArrayList<>();
 list.add("A");
 list.add("B");
 list.add("C");
 list.add("D");
 for (String s : list) {
 	list.remove(s);
 }
 System.out.println(list);

结果：导致了并发修改异常 ConcurrentModificationException，有个checkForComodification 方法抛出异常，下面会分析

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)
	at top.stormling.javacoresample.module.collection.ArrayListTest.main(ArrayListTest.java:15)

我们先来看下解糖后的代码

 List<String> list = new ArrayList<>();
 list.add("A");
 list.add("B");
 list.add("C");
 list.add("D");
 Iterator<String> iterator = list.iterator();
 do {
 	if (!iterator.hasNext())
 		break;
    String next = (String) iterator.next();//这段代码抛出的checkForComodification 方法
 	if (next.equals("A"))
 		list.remove(next); //注意这段代码
 } while (true);
 	System.out.println(list);

我们注重看下 list.remove(next) 这个源码，

private void fastRemove(Object[] es, int i) {
    modCount++; //注意这段代码
    final int newSize;
    if ((newSize = size - 1) > i)
        System.arraycopy(es, i + 1, es, i, newSize - i);
    es[size = newSize] = null;
}

ArrayList#remove方法中使用fastRemove 这个方法，从这段代码可以得知使用集合自身修改的操作（如remove、add 方法），会导致修改次数modCount增加。

前面我们看到抛出的异常中有个checkForComodification抛出，这个是 iterator.next() 这里抛出的，也就是意味着当集合中使用集合本身remove() 修改集合后，下一次的 iterator 迭代器进行next()方法是抛出的异常。我们来看下这里面的源码

注意：这里抛出的异常是在ArrayList 中的内部类 Itr（Iterator的实例）

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];
}

可以看到这里现调用了checkForComodification方法，这个方法在 Itr 中

final void checkForComodification() {
    if (ArrayList.this.modCount != this.expectedModCount) { //这段代码
        throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

看到这里就会明白，如果我们使用集合本身去执行remove/add操作，或导致 modeCount 和 expectedModCount 不相等

modCount：是ArrayList 成员变量。表示实际修改了几次
exceptedModCount：是ArrayList 内部类 Itr 的成员变量。在ArrayList.iterator 方法时被初始化，只有通过迭代器对集合进行操作才会对其值进行修改
Itr ：Iterator一个实现，使用ArrayList.iterator 方法可以获取迭代器就是 Itr 类的实例