前言
ArrayList就是傳說中的動態數組，用MSDN中的說法，就是Array的復雜版本，它提供了如下一些好處：
都說ArrayList在用foreach循環的時候，不能add元素，也不能remove元素，可能會拋異常，那我們就來分析一下它具體的實現。我目前的環境是Java8。
有下面一段代碼：
public class TestForEachList extends BaseTests { @Test public void testForeach() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) { } }} 代碼很簡單，一個ArrayList添加3個元素，foreach循環一下，啥都不干。那么foreach到底是怎么實現的呢，暴力的方法看一下，編譯改類，用 javap -c TestForEachList查看class文件的字節碼，如下：
javap -c TestForEachList Warning: Binary file TestForEachList contains collection.list.TestForEachListCompiled from "TestForEachList.java"public class collection.list.TestForEachList extends com.ferret.BaseTests { public collection.list.TestForEachList(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method com/ferret/BaseTests."<init>":()V 4: return public void testForeach(); Code: 0: new #2 // class java/util/ArrayList 3: dup 4: invokespecial #3 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V 7: astore_1 8: aload_1 9: ldc #4 // String 1 11: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z 16: pop 17: aload_1 18: ldc #6 // String 2 20: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z 25: pop 26: aload_1 27: ldc #7 // String 3 29: invokeinterface #5, 2 // InterfaceMethod java/util/List.add:(Ljava/lang/Object;)Z 34: pop 35: aload_1 36: invokeinterface #8, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator; 41: astore_2 42: aload_2 43: invokeinterface #9, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z 48: ifeq 64 51: aload_2 52: invokeinterface #10, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object; 57: checkcast #11 // class java/lang/String 60: astore_3 61: goto 42 64: return}可以勉強讀，大約是調用了List.iterator，然后根據iterator的hasNext方法返回結果判斷是否有下一個，根據next方法取到下一個元素。
但是是總歸是體驗不好，我們是現代人，所以用一些現代化的手段，直接用idea打開該class文件自動反編譯，得到如下內容：
public class TestForEachList extends BaseTests { public TestForEachList() { } @Test public void testForeach() { List<String> list = new ArrayList(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); String var3; for(Iterator var2 = list.iterator(); var2.hasNext(); var3 = (String)var2.next()) { ; } }}體驗好多了，再對比上面的字節碼文件，沒錯
for(Iterator var2 = list.iterator(); var2.hasNext(); var3 = (String)var2.next()) { ; }這就是脫掉語法糖外殼的foreach的真正實現。
接下來我們看看這三個方法具體都是怎么實現的：
iterator
ArrayList的iterator實現如下：
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; //省略部分實現} Itr是ArrayList中的內部類，所以list.iterator()的作用是返回了一個Itr對象賦值到var2，后面調用var2.hasNext() ，var2.next()就是Itr的具體實現了。
這里還值的一提的是expectedModCount， 這個變量記錄被賦值為modCount， modCount是ArrayList的父類AbstractList的一個字段，這個字段的含義是list結構發生變更的次數，通常是add或remove等導致元素數量變更的會觸發modCount++。
下面接著看itr.hasNext()``var2.next()的實現。
itr.hasNext 和 itr.next 實現
hasNext很簡單
public boolean hasNext() { return cursor != size; }當前index不等于size則說明還沒迭代完，這里的size是外部類ArrayList的字段，表示元素個數。
在看next實現：
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]; }final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } next方法第一步 checkForComodification() ，它做了什么？ 如果modCount != expectedModCount就拋出異常ConcurrentModificationException。modCount是什么？外部類ArrayList的元素數量變更次數；expectedModCount是什么？初始化內部類Itr的時候外部類的元素數量變更次數。
所以，如果在foreach中做了add或者remove操作會導致程序異常ConcurrentModificationException。這里可以走兩個例子：
@Test(expected = ConcurrentModificationException.class) public void testListForeachRemoveThrow() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) { list.remove(s); } } @Test(expected = ConcurrentModificationException.class) public void testListForeachAddThrow() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) { list.add(s); } }單元測試跑過，都拋了ConcurrentModificationException。
checkForComodification()之后的代碼比較簡單這里就不分析了。
倒數第二個元素的特殊
到這里我們來捋一捋大致的流程：
獲取到Itr對象賦值給var2
判斷hasNext，也就是判斷cursor != size，當前迭代元素下標不等于list的個數，則返回true繼續迭代；反之退出循環
next取出迭代元素
checkForComodification() ，判斷modCount != expectedModCount，元素數量變更次數不等于初始化內部類Itr的時元素變更次數，也就是在迭代期間做過修改就拋ConcurrentModificationException。下面考慮一種情況：remove了倒數第二個元素會發生什么？代碼如下：
@Testpublic void testListForeachRemoveBack2NotThrow() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (String s : list) { System.out.println(s); if ("2".equals(s)) { list.remove(s); } }}猜一下會拋出異常嗎？答案是否定的。輸出為：
1
2
發現少了3沒有輸出。 分析一下
在倒數第二個元素"2"remove后，list的size-1變為了2，而此時itr中的cur在next方法中取出元素"2"后，做了加1，值變為2了，導致下次判斷hasNext時，cursor==size，hasNext返回false，最終最后一個元素沒有被輸出。
如何避坑
foreach中remove 或 add 有坑，
那么我們如何避免呢？不能用foreach我們就用fori嘛，如下代碼：
@Test public void testListForiMiss() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.println(list.get(i)); list.remove(i); } }很明顯上面是一個錯誤的示范，輸出如下：
1
3
原因很簡單，原來的元素1被remove后，后面的向前拷貝，2到了原來1的位置（下標0），3到了原來2的位置（下標1），size由3變2，i+1=1，輸出list.get(1)就成了3，2被漏掉了。
下面說下正確的示范：
方法一，還是fori，位置前挪了減回去就行了, remove后i--：
@Test public void testListForiRight() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.println(list.get(i)); list.remove(i); i--; //位置前挪了減回去就行了 } }方法二，不用ArrayList的remove方法，用Itr自己定義的remove方法，代碼如下：
@Test public void testIteratorRemove() { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); list.add("3"); Iterator<String> itr = list.iterator(); while (itr.hasNext()) { String s = itr.next(); System.out.println(s); itr.remove(); } }為什么itr自己定義的remove就不報錯了呢？看下源碼：
public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); //依然有校驗數量是否變更 checkForComodification(); try { ArrayList.this.remove(lastRet); cursor = lastRet; lastRet = -1; //但是變更之后重新賦值了，又相等了 expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } }依然有 checkForComodification()校驗，但是看到后面又重新賦值了，所以又相等了。
ok，以上就是全部內容。介紹了foreach中list remove的坑，以及如何避免。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對VeVb武林網的支持。
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