遍歷集合時刪除元素，到底發生了什麼

為什麼remove(e1)會導致無法獲取e2？

當 list.remove("e1")後，在 while(var2.hasNext()) 時，傳回結果將為 false，因此當迴圈一次後Iterator將認為list已經遍歷結束。

要弄清原因，需要看看ArrayList對於Iterator介面的實現，瞭解hasNext()、next()方法的實現。

先看看ArrayList中實現Iterator的內部類Itr。

private class Itr implements Iterator {
    int cursor;       // index of next element to return
    int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
    ...
}   

cursor表示下一個傳回元素的下標，可以理解成 遊標；lastRet表示上一次傳回的元素下標。另ArrayList有個size屬性，表示ArrayList中的元素個數。

hasNext() 的判斷條件是cursor != size. 只要沒遍歷到最後一個元素，就傳回true.

public boolean hasNext() {
    return cursor != size;
}

下麵是 next() 部分程式碼。

public E next() {
    ...
    int i = cursor; // cursor為當前需要傳回元素的下標
    ...
    cursor = i + 1; // cursor向後移動一個位置，指向下一個要傳回的元素
    return (E) elementData[lastRet = i]; // 對lastRet賦值，然後傳回當前元素
}

現在，看一下下麵程式碼的執行情況：

ArrayList list = new ArrayList();
list.add("e1");
list.add("e2");
Iterator var2 = list.iterator();
while(var2.hasNext()) {
    String str = (String)var2.next();
    if("e1".equals(str)) {
        list.remove("e1");
    }
}

• 第一次 呼叫var2.hasNext()，此時滿足條件 cursor(0) != size(2)，然後執行 var2.next()，此時cursor=1

• 執行 list.remove("e1")，此時，list的size將從2變為1

• 當執行完第一次迴圈，進入第二次hasNext()判斷時，cursor=1而且size=1，導致Iterator認為已經遍歷結束，因此e2將被漏掉。

此時，過程已非常清楚。list本有2個元素，Iterator第一次獲取元素時，程式刪掉了當前元素，導致list的size變為1。Iterator第二次獲取元素時，開心說到："list一共只有一個元素，我已經遍歷了一個，easy，輕鬆搞定!"。

矛盾點在於：hasNext() 是根據已fetch元素和被遍歷物件的size動態判斷的，一旦遍歷過程中被遍歷物件的size變化，就會出現以上問題。

用普通for迴圈進行處理

如果在普通for迴圈中進行如上操作，又會發生什麼呢？

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("e1");
list.add("e2");
for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++) {
    if ("e1".equals(list.get(i))) {
        list.remove("e1");
    }
}

java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 1, Size: 1

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("e1");
list.add("e2");
for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
    String str = iterator.next();
    if ("e1".equals(str)) {
        iterator.remove();
    }
    if ("e2".equals(str)) {
        System.out.println("element 2 fetched");
    }
}

public void remove() {
    if (lastRet < 0)
        throw new IllegalStateException();
    checkForComodification();
    try {
        ArrayList.this.remove(lastRet); // 呼叫ArrayList的remove移除元素,且size減1
        cursor = lastRet; // 將遊標回退一位
        lastRet = -1; // 重置lastRet
        expectedModCount = modCount;
    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
        throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

private static List<String> list = new ArrayList<>();
private static boolean isListUpdated = false;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    list.add("e1");
    list.add("e2");
    new Thread(() -> {
        list.add("e3");
        isListUpdated = true;
    }).start();
    for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
        while (!isListUpdated) {
            Thread.sleep(1000);
        }
        iterator.next();
    }
}

private class Itr implements Iterator {
    int cursor;       // index of next element to return
    int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
    int expectedModCount = modCount;
}    

protected transient int modCount = 0;

final void checkForComodification() {
    if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
}