Java在for循环中修改集合

前天看到一篇文章什么？for循环也会出问题？，里面涉及到在for循环中修改集合，想起来自己刚入行的时候就碰到过类似的问题，于是复现了一下文章中的问题，并试验了其它在循环中修改集合的方法。

底层原理参考什么？for循环也会出问题？这篇文章的分析

1. 在fori中修改集合

• 在fori中修改集合，不会抛出异常
• 在fori中移除元素，部分元素可能会被跳过，无法被遍历到
• 在fori中添加元素，遍历时元素不会被跳过，但如果添加的元素恰好满足添加元素的条件，可能导致无限循环

代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TestFor {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时移除元素*****");for (int index = 0; index < list.size(); index++) {Integer num = list.get(index);System.out.println("当前遍历：" + num);if (num % 2 == 0) {list.remove(num);System.out.println("移除：" + num);}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));System.out.println();list.clear();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时添加元素*****");for (int index = 0; index < list.size(); index++) {Integer num = list.get(index);System.out.println("当前遍历：" + num);if (num % 2 == 0) {int addNum = 101 + num; // 让添加进去的addNum为奇数，防止后面都是偶数，导致无限循环list.add(addNum);System.out.println("添加：" + addNum);}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));}
}

运行结果：

*****遍历时移除元素*****
当前遍历：1
当前遍历：2
移除：2
当前遍历：4
移除：4
1    3    5
*****遍历时添加元素*****
当前遍历：1
当前遍历：2
添加：103
当前遍历：3
当前遍历：4
添加：105
当前遍历：5
当前遍历：103
当前遍历：105
1    2    3    4    5    103    105

2. 在迭代器iterator中修改集合

• 在iterator中通过iterator修改集合（remove），不会抛出异常
• 在iterator中移除元素，元素不会被跳过，但iterator.remove()前，必须先执行iterator.next()，将next element的索引+1，否则会出现IllegalStateException
• 使用iterator遍历元素时，跳过iterator直接去修改list，只要修改后再次执行iterator.next()，都会出现ConcurrentModificationException
• 使用iterator遍历元素时，即便在最后一次遍历中（此时iterator.hasNext()为false）才执行list.add()或list.remove()，也会导致iterator.hasNext()从false变为true

代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class TestFor {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时移除元素*****");Iterator<Integer> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {// iterator.remove()前，必须先执行iterator.next()，将next element的索引+1，否则会出现IllegalStateExceptionInteger num = iterator.next();System.out.println("当前遍历：" + num);if (num % 2 == 0) {iterator.remove();System.out.println("移除：" + num);}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));System.out.println();list.clear();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时修改list，修改后不执行iterator.next()*****");iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Integer num = iterator.next();System.out.println("当前遍历：" + num);if (num == 5) {// list.add()、list.remove()都会导致iterator.hasNext()从false变为trueCollections.sort(list);System.out.println("===>排序");}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));System.out.println();list.clear();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时修改list，修改后执行iterator.next()*****");iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {Integer num = iterator.next();System.out.println("当前遍历：" + num);if (num == 3) {Collections.sort(list);System.out.println("===>排序");}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));}
}

运行结果：

*****遍历时移除元素*****
当前遍历：1
当前遍历：2
移除：2
当前遍历：3
当前遍历：4
移除：4
当前遍历：5
1    3    5
*****遍历时修改list，修改后不执行iterator.next()*****
当前遍历：1
当前遍历：2
当前遍历：3
当前遍历：4
当前遍历：5
===>排序
1    2    3    4    5
*****遍历时修改list，修改后执行iterator.next()*****
当前遍历：1
当前遍历：2
当前遍历：3
===>排序
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:1013)at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:967)at http.TestFor.main(TestFor.java:56)

3. 在foreach中修改集合

查看编译后的.class后可知，foreach只是迭代器iterator的语法糖，编译后也是用iterator遍历，所以跟在迭代器iterator中修改集合一样

• 在foreach中没有提供修改list的接口，在非最后一次遍历中修改list会出现ConcurrentModificationException
• 使用foreach遍历元素时，只在最后一次遍历中修改list（不执行list.add()或list.remove()，而是其它操作比如排序），不会出现ConcurrentModificationException
• 使用foreach遍历元素时，即便在最后一次遍历中才执行list.add()或list.remove()，也会出现ConcurrentModificationException

代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;public class TestFor {public static void main(String[] args) {List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);System.out.println("*****遍历时修改list，最后一次遍历时修改（不涉及list.add()、list.remove()）*****");for (Integer num : list) {System.out.println("当前遍历：" + num);if (num == 5) {// 查看编译后的.class后可知，foreach只是iterator的语法糖，编译后也是用iterator遍历// 如果在最后一次遍历中执行list.add()或list.remove()，会导致ConcurrentModificationExceptionCollections.sort(list);System.out.println("===>排序");}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));System.out.println();System.out.println("*****遍历时修改list，在非最后一次遍历时修改*****");for (Integer num : list) {System.out.println("当前遍历：" + num);if (num == 3) {Collections.sort(list);System.out.println("===>排序");}}list.forEach(o -> System.out.print(o + "\t"));}
}

运行结果：

*****遍历时修改list，最后一次遍历时修改（不涉及list.add()、list.remove()）*****
当前遍历：1
当前遍历：2
当前遍历：3
当前遍历：4
当前遍历：5
===>排序
1    2    3    4    5
*****遍历时修改list，在非最后一次遍历时修改*****
当前遍历：1
当前遍历：2
当前遍历：3
===>排序
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:1013)at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:967)at http.TestFor.main(TestFor.java:27)

总结

• 尽量不要在遍历中修改集合本身（修改集合中的元素的属性没问题），除非你能明确知道该操作导致的后果。
• 如果需要在循环中移除元素，可以使用迭代器iterator。