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为什么在遍历列表时不抛出并发修改异常?

在Java中,当使用for-each循环(也称为增强型for循环)遍历集合时,通常不会抛出ConcurrentModificationException异常。这是因为for-each循环在内部使用了迭代器来遍历集合,而迭代器在遍历过程中会检查底层集合是否发生了意外的修改。

基础概念

  1. 迭代器(Iterator):迭代器是一种设计模式,它提供了一种方法来顺序访问集合中的元素,而不需要暴露其底层表示。Java中的Iterator接口提供了hasNext()next()remove()等方法。
  2. 并发修改异常(ConcurrentModificationException):当一个线程正在遍历集合,而另一个线程或同一个线程在遍历过程中修改了集合的结构(如添加或删除元素),就会抛出这个异常。

为什么for-each循环不会抛出并发修改异常

  • 内部使用迭代器for-each循环在内部使用了迭代器来遍历集合。例如,对于ArrayListfor-each循环实际上使用了ArrayListIterator
  • 内部使用迭代器for-each循环在内部使用了迭代器来遍历集合。例如,对于ArrayListfor-each循环实际上使用了ArrayListIterator
  • 等价于:
  • 等价于:
  • 快速失败机制(fail-fast):Java集合框架中的许多集合类(如ArrayListHashMap等)都实现了快速失败机制。这意味着如果在迭代过程中检测到集合被修改,就会抛出ConcurrentModificationException。但是,for-each循环通过迭代器进行遍历,迭代器在每次调用next()方法时都会检查集合的修改次数(modCount),如果发现不一致就会抛出异常。

示例代码

代码语言:txt
复制
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        // 使用for-each循环遍历
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
            // 这里不会抛出ConcurrentModificationException
        }

        // 使用迭代器遍历
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String s = iterator.next();
            System.out.println(s);
            // 这里也不会抛出ConcurrentModificationException
        }

        // 如果在遍历过程中直接修改集合,会抛出ConcurrentModificationException
        for (String s : list) {
            if (s.equals("B")) {
                list.remove(s); // 抛出异常
            }
        }
    }
}

解决并发修改异常的方法

  1. 使用迭代器的remove()方法:在遍历过程中,如果需要删除元素,应该使用迭代器的remove()方法,而不是直接调用集合的remove()方法。
代码语言:txt
复制
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String s = iterator.next();
    if (s.equals("B")) {
        iterator.remove(); // 正确的方式
    }
}
  1. 使用并发集合:如果需要在多线程环境中修改集合,可以考虑使用Java提供的并发集合类,如ConcurrentHashMapCopyOnWriteArrayList等。
  2. 复制集合:在遍历之前复制集合,然后在复制的集合上进行遍历和修改。
代码语言:txt
复制
List<String> copyList = new ArrayList<>(list);
for (String s : copyList) {
    if (s.equals("B")) {
        list.remove(s); // 不会抛出异常
    }
}

通过这些方法,可以有效地避免在遍历集合时抛出ConcurrentModificationException异常。

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