为什么Foreach循环中为什么不能使用 remove/add操作？

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.ConcurrentModificationExceptionat 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

总结

​ 使用增强for循环，其实就是java使用的语法糖，其实实现的原理是借助Iterator进行元素的遍历。

​ 如果在遍历的过程中，并通过Iterator，而是通过集合类自身的方法对集合进行添加/删除操作，在Iterator 进行下一次的遍历时，经检查发现有一次集合的修改操作并未通过自身进行，则可能发生了并发，而被其他线程执行，这就抛出了异常。