而抛出异常是在上面第17行代码处的checkForComodification方法里面抛出的,下面来看一下它的实现:
final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } 可以看到如果modCount和expectedModCount不等就会抛出ConcurrentModificationException异常。而上面说过,在add方法和remove方法中,会对modCount修改标志位做+1的操作。这里的modCount是为了做快速失败用的。快速失败指的是如果在遇到并发修改时,迭代器会快速地抛出异常,而不是在将来某个不确定的时间点冒着任意而又不确定行为的风险来进行操作,也就是将可能出现的bug点推前。在包括HashMap在内的绝大部分集合类都是有快速失败机制的。注意:这里的并发修改指的并不都是发生在并发时的修改,也有可能是在单线程中所做的修改导致的,就如同上面的反例一样。
这里拿上面的反例来举例,ArrayList调用了两次add方法,也就是此时的modCount应该为2。而expectedModCount如上所示,一开始会初始化为modCount的值,也就是也为2。
6.1 remove操作首先来看一下删除“2”的情况:
第一次循环:
因为此时的modCount和expectedModCount都为2,所以第一次循环中不会抛出异常,抛出异常都是发生在不是第一次循环的情况中。在next方法走完后,foreach循环方法体中的remove方法的if条件判断不满足,就结束了本次循环。
第二次循环:
第二次循环的hasNext和next方法都是能成功走完的,在这之后会进入到foreach循环方法体中的remove方法中,进行删除元素。而此时的size-1变为了1。上面分析过,在remove方法中的fastRemove方法中,会对modCount+1,也就变为了3。
第三次循环:
然后会走入到第三次循环中的hasNext方法中。按照正常的情况下该方法是会返回false的,但因为此时的size已经变为了1,而此时的cursor为2(cursor代表下一次的索引位置),所以两者不等,错误地返回了true,所以会继续走入到next方法中的checkForComodification方法中,判断此时的modCount和expectedModCount是否相等。因为此时的modCount已经变为了3,和expectedModCount的值为2不等,所以在此抛出了ConcurrentModificationException异常。
再来看一下删除“1”的时候为什么不会抛出异常:
第一次循环:
同上,此时的modCount和expectedModCount都为2,所以第一次循环中的hasNext和next方法都不会抛异常。在这之后会进入到foreach循环方法体中的remove方法中,进行删除元素。同上,size-1变为了1,而modCount+1变为了3。
第二次循环:
在第二次循环的hasNext方法中,此时的cursor为1,而size也是1,两者相等。所以hasNext方法返回false,就跳出了foreach循环,不会走到随后的next方法中,也就不会抛出异常。
6.2 add操作 然后来看一下add操作的情况,其实在第一次循环中添加元素和不是第一次循环中添加元素、从而抛出异常的原因是类似的,这里就以第一次循环中添加元素来举例:
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("1"); list.add("2"); for (String item : list) { if ("1".equals(item)) { list.add(item); } }第一次循环:
同上,此时的modCount和expectedModCount都为2,所以第一次循环中的hasNext和next方法都不会抛异常。在这之后会进入到foreach循环方法体中的add方法中,进行添加元素。size+1变为了3,而modCount+1也变为了3。
第二次循环:
在第二次循环的hasNext方法中,此时的cursor为1,而size为3,两者不等,所以hasNext方法返回true,会走到随后的next方法中。而在next方法中的checkForComodification方法中,此时的modCount已经变为了3,而expectedModCount还是为2。两者不等,所以在此抛出了ConcurrentModificationException异常。
其实从上面的几次分析中就可以看出:只要在foreach循环方法体中有进行修改过modCount和size的操作,就都有可能会是抛出异常的。
6.3 迭代器操作 6.3.1 remove操作 既然现在已经知道了foreach循环中使用remove/add操作抛出异常的原因,那么就可以分析一下为什么使用迭代器进行相关操作就不会有问题呢?上面正例代码中的第5行代码处的iterator方法、第6行和第7行代码处的hasNext和next方法都是跟foreach循环里的实现是一样的,而区别在于第9行代码处的remove操作。这里的remove不是ArrayList中的remove操作,而是Itr内部类中的remove操作:
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(); } }