为什么阿里巴巴java开发手册这么规定？

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  • 首先我尝试写了一下这段代码如下：
private static void testForeachAddOrRemove() {
    var list = new ArrayList<String>();
    list.add("1");
    list.add("2");
    for (var s : list) {
        if ("2".equals(s)) {
            list.remove(s);
        }
    }
    list.forEach(System.out::println);
}

调用结果：异常ConcurrentModificationException如下：

12-e7c4a452-1
  • 如图所示提示ArrayList.java 1043行抛出异常，我用的JDK11，马上点进去看了源码，正是如下这行抛出的异常，原因是modCount != expectedModCount那么这两个变量什么意思呢？继续读源码
final void checkForComodification() {
    if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
}
  • modCount是在抽象类AbstractList中被定义，是集合结构修改的次数，例如添加元素、删除元素等结构调整都会使modCount++,下面列举add()和删除的源码，其他结构化修改也会modCount++，这里不做列举。
public boolean remove(Object o) {
    final Object[] es = elementData;
    final int size = this.size;
    int i = 0;
    found: {
        if (o == null) {
            for (; i < size; i++)
                if (es[i] == null)
                    break found;
        } else {
            for (; i < size; i++)
                if (o.equals(es[i]))
                    break found;
        }
        return false;
    }
    fastRemove(es, i);//-----------重点重点重点------------------
    return true;
}
private void fastRemove(Object[] es, int i) {
    modCount++;//---------------重点重点重点------------------
    final int newSize;
    if ((newSize = size - 1) > i)
        System.arraycopy(es, i + 1, es, i, newSize - i);
    es[size = newSize] = null;
}

public boolean add(E e) {
        modCount++;//-------重点重点重点----------
        add(e, elementData, size);
        return true;
    }
  • expectedModCount是在ArrayList的内部类Itr中声明的，Itr实现类迭代器接口，这里做了下精简只保留了变量声明和next()方法、remove()方法，可以看到迭代器的实现里声明了expectedModCount = modCount；这里理解成预期结构化调整次数 = 结构化调整次数，为什么每次迭代next()和remove()之前都要检查是否相等呢？可以理解成如果没有这个校验，某个线程删除了list的一个元素，此时next方法不知道size变更了，依然去取数组里的数据，会导致数据为null或ArrayIndexOutOfBoundsException异常等问题。
/**
     * An optimized version of AbstractList.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;//-------------重点重点重点---------------

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E next() {
        checkForComodification();//-------------重点重点重点------------------
        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();//-----------重点重点重点---------------------

        try {
            ArrayList.this.remove(lastRet);
            cursor = lastRet;
            lastRet = -1;
            expectedModCount = modCount;//------------重点重点重点-------------------
        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)//-----------重点重点重点---------------------
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}
  • 这里串起来就好理解了，由于增强for循环底层反编译之后是迭代器实现的，所以在iterator初始化的时候（也就是for循环开始处），expectedModCount = modCount之后for循环内部进行remove实际上用的是ArrayList的remove()方法，执行了modCount++，而进行for循环底层进行next()迭代的时候进行了checkForComodification()方法判断，modCount++了next()并不知道，所以造成不相等抛出异常。
  • 那为什么使用迭代器可以进行删除而不抛出异常呢？因为看上面的源码，迭代器内部的remove()方法的实现在调用ArrayList.this.remove()进行删除之后，expectedModCount = modCount;及时同步了这两个变量的值。所以使用迭代器删除不会造成问题，写法如下：
private static void testForeachAddOrRemove() {
    var list = new ArrayList<String>();
    list.add("1");
    list.add("2");
    /*for (var s : list) {
        if ("2".equals(s)) {
            list.remove(s);
        }
    }*/
    var iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        var str = iterator.next();
        if ("2".equals(str)) {
            iterator.remove();
        }
    }
    list.forEach(System.out::println);
}

建议：如果是JDK8或者以上版本，推荐使用removeIf进行删除，这也是IDEA推荐写法

写法如下：

private static void testForeachAddOrRemove() {
    var list = new ArrayList<String>();
    list.add("1");
    list.add("2");
    /*for (var s : list) {
            if ("2".equals(s)) {
                list.remove(s);
            }
        }*/
    
    /*var iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        var str = iterator.next();
        if ("2".equals(str)) {
            iterator.remove();
        }
    }*/

    list.removeIf("2"::equals);
    list.forEach(System.out::println);
}
  • 同样可以阅读一下removeIf()的源码
@Override
public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
    return removeIf(filter, 0, size);
}

/**
     * Removes all elements satisfying the given predicate, from index
     * i (inclusive) to index end (exclusive).
     */
boolean removeIf(Predicate<? super E> filter, int i, final int end) {
    Objects.requireNonNull(filter);
    int expectedModCount = modCount;//-----------重点重点重点--------------
    final Object[] es = elementData;
    // Optimize for initial run of survivors
    for (; i < end && !filter.test(elementAt(es, i)); i++)
        ;
    // Tolerate predicates that reentrantly access the collection for
    // read (but writers still get CME), so traverse once to find
    // elements to delete, a second pass to physically expunge.
    if (i < end) {
        final int beg = i;
        final long[] deathRow = nBits(end - beg);
        deathRow[0] = 1L;   // set bit 0
        for (i = beg + 1; i < end; i++)
            if (filter.test(elementAt(es, i)))
                setBit(deathRow, i - beg);
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
        modCount++;//-------------重点重点重点------------
        int w = beg;
        for (i = beg; i < end; i++)
            if (isClear(deathRow, i - beg))
                es[w++] = es[i];
        shiftTailOverGap(es, w, end);
        return true;
    } else {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
        return false;
    }
}
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