为什么阿里巴巴Java开发手册强制要求Arrays.asList()不能使用其修改方法？

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了为什么阿里巴巴Java开发手册强制要求Arrays.asList()不能使用其修改方法？，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含5452字，纯文字阅读大概需要8分钟。

内容图文

在阅读《阿里巴巴Java开发手册》时，发现有一条关于在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作的规约，具体如下“不要在foreach循环里进行元素的remove/add操作，remove元素请使用Iterator方式，如果并发操作，需要对Iterator对象加锁”，那么到底为什么呢？让我们带着这个问题来一探究竟。

在阅读《阿里巴巴 Java 开发手册》时，发现有一条关于在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作的规约，具体内容如下：

错误演示

我们首先在 IDEA 中编写一个在 foreach 循环里进行 remove 操作的代码：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ForEachTest {    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<>();        list.add("wupx");        list.add("love");        list.add("huxy");        for (String temp : list) {            if ("love".equals(temp)) {                list.remove(temp);            }        }        System.out.println(list);    }}

此时执行代码，编译正确，执行成功！输出 [wupx, huxy]。

接着我们把 “love” 换成 “wupx” 或是 “huxy” 再来运行下，执行结果如下：

纳尼，居然报错了，为什么第一次运行没有报错呢？让我们一起来进行探讨吧！

追根溯源

为了研究为什么会出现这样的情况，我们可以根据异常堆栈信息，去追踪错误，其中涉及到的部分源码如下：

private class Itr implements Iterator<E> {    int cursor;       // 下一个要返回的元素的索引    int lastRet = -1; // 返回的最后一个元素的索引（如果没有返回-1）    int expectedModCount = modCount;    public boolean hasNext() {        return cursor != size;    }    public void remove() {        if (lastRet < 0)            throw new IllegalStateException();        checkForComodification();        try {            ArrayList.this.remove(lastRet);            cursor = lastRet;            lastRet = -1;            expectedModCount = modCount;        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {            throw new ConcurrentModificationException();        }    }    @Override    @SuppressWarnings("unchecked")    public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {        Objects.requireNonNull(consumer);        final int size = ArrayList.this.size;        int i = cursor;        if (i >= size) {            return;        }        final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;        if (i >= elementData.length) {            throw new ConcurrentModificationException();        }        while (i != size && modCount == expectedModCount) {            consumer.accept((E) elementData[i++]);        }        cursor = i;        lastRet = i - 1;        checkForComodification();    }    @SuppressWarnings("unchecked")    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();    }}

从代码中可以看出，其实在集合遍历时维护一个初始值为 0 的游标 cursor，从头到尾地进行扫描，在 cursor==size 时，退出遍历。如下图所示，执行 remove 这个元素后，所有元素往前拷贝， size=size-1 即为 2 ，这时 cursor 也等于 2。在执行hasNext() 时， 结果为 false ，退出循环体，并没有机会执行到 next() 的第一行代码checkForComodification() ，此方法用来判断 expectedModCount 和 modCount 是否相等，如果不相等，则抛出 ConcurrentModificationException 异常。

之所以会报 ConcurrentModificationException 异常，是因为触发了 Java 的 fail-fast 机制，该机制是集合中比较常见的错误检测机制，通常出现在遍历集合元素的过程中。举个生活中的栗子：

比如上体育课时，在上课前都会依次报数，如果在报数期间，有人突然加进来，还要重新报数，再次报数，又有同学溜出去了，又要重新报数，这就是 fail-fast 机制，它是对集合（班级同学）遍历操作的错误检测机制，在遍历中途出现意料之外的修改时，通过 unchecked 异常反馈出来。这种机制经常出现在多线程环境下，当前线程会维护一个计数比较器（expectedModCount），记录已经修改的次数。在进入遍历前，会把实时修改次数 modCount 赋值给 expectedModCount，如果这两个数据不相等，则抛出异常。java.util 下的所有集合类都是 fail-fast。

不二法门

既然在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作会有问题，那么我们可以使用手册中推荐的 Iterator 机制进行遍历时的删除或新增，代码如下：

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class ForEachTest {    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<>();        list.add("wupx");        list.add("love");        list.add("huxy");        Iterator iterator = list.iterator();        while (iterator.hasNext()) {            if (iterator.next().equals("wupx")) {                iterator.remove();            }        }        System.out.println(list);    }}

如果是多线程并发，还需要在 Iterator 遍历时加锁，或者使用并发容器 CopyOnWriteArrayList 代替 ArrayList，该容器内部会对 Iterator 进行加锁操作。

总结

本文针对《阿里巴巴 Java 开发手册》中的强制要求不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作出发，从源码层面来解释为什么，还用生活中的栗子来介绍 Java 中的 fail-fast 机制，因此在进行元素的 remove/add 操作时要用 Iterator 去遍历删除或新增。

参考

《Java 开发手册》华山版

《码出高效：Java 开发手册》

阅读全文: http://gitbook.cn/gitchat/activity/5e53b68ae105cb3315778cec

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内容总结

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