来源 | 公众号我是程序汪
阿粉的读者遇到了一个比较经典的面试题，也就是标题上说的，为什么 foreach 中不允许对元素进行 add 和 remove。阿粉就这个问题深入分析一下为什么不让使用 add 和 remove，并且实际运行一下，我们来看一下。
ArrayList
我们先来看看 ArrayList 中如果我们使用了 add 和 remove 会出现什么样子的结果，然后我们分析一下。
publicstaticvoidmain(String[]args){List<String>list=newArrayList<>();//把元素放到list里面去for(inti=0;i<10;i++){list.add(i+"");}for(Strings:list){if("5".equals(s)){list.remove(5);}System.out.println(s);}}
我们先看看结果是什么样子的。
Exceptioninthread"main"java.util.ConcurrentModificationExceptionatjava.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:911)atjava.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:861)
这时候就有人说，你为啥不直接用 iterator 迭代器遍历呢？其实说这话的，一般都是没去看过源码的，为什么这么说，如果你要是反编译出来 foreach 这一段代码，那么你肯定发现内部是使用迭代器实现的，既然这样，那好，我们再用迭代器遍历一下试试。
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publicstaticvoidmain(String[]args){List<Integer>list=newArrayList<>();//把元素放到list里面去for(inti=0;i<10;i++){list.add(i);}Iterator<Integer>iterator=list.iterator();while(iterator.hasNext()){Integerinteger=iterator.next();if(integer==5){list.remove();//注意这个地方}}}
那结果如何呢？结果是一样的，还是会有异常的出现。
Exceptioninthread"main"java.util.ConcurrentModificationExceptionatjava.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:911)atjava.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:861)
都出现了相同的异常 ConcurrentModificationException ，既然它已经给我们提示出异常的位置了，那么我们就来看看 ArrayList 的源码中，是什么样子的。
异常位置
finalvoidcheckForComodification(){if(modCount!=expectedModCount)thrownewConcurrentModificationException();}
这个地方告诉我们如果 modCount 不等于 expectedModCount 的时候，就会抛出这个异常信息，那么这两个参数都代表了什么东西呢？为什么不相等的时候，就会出现异常呢？
这时候就要让我们去看源码了在我们点到这个变量的时候，就会有注释告诉我们了 modCount 是 AbstractList 类中的一个成员变量，该值表示对List的修改次数
这时候我们来看看 remove 方法中是否对这个变量进行了增减。
publicEremove(intindex){rangeCheck(index);//检查index是否合法modCount++;//modCout直接++EoldValue=elementData(index);intnumMoved=size-index-1;if(numMoved>0)System.arraycopy(elementData,index+1,elementData,index,numMoved);elementData[--size]=null;//cleartoletGCdoitsworkreturnoldValue;}publicbooleanremove(Objecto){if(o==null){for(intindex=0;index<size;index++)if(elementData[index]==null){fastRemove(index);returntrue;}}else{for(intindex=0;index<size;index++)if(o.equals(elementData[index])){fastRemove(index);returntrue;}}returnfalse;}privatevoidfastRemove(intindex){modCount++;intnumMoved=size-index-1;if(numMoved>0)System.arraycopy(elementData,index+1,elementData,index,numMoved);elementData[--size]=null;//设置为null方便GC}
大家可以看到，在 remove 的方法中，实际上只是对 modCount 进行了++，那 expectedModCount 又是个什么东西呢？
通过remove方法删除元素最终是调用的fastRemove()方法，在fastRemove()方法中，首先对modCount进行加1操作（因为对集合修改了一次），然后接下来就是删除元素的操作，最后将size进行减1操作，并将引用置为null以方便垃圾收集器进行回收工作。
expectedModCount 是 ArrayList 中的一个内部类——Itr中的成员变量。
我们来找找源码。
intexpectedModCount=modCount;
而 expectedModCount 表示对ArrayList修改次数的期望值，它的初始值为 modCount。
我们看一下 ArrayList 中的内部类是怎么给他赋值了，毕竟他的初始值是 modCount，而这个内部类就是 iterator 。
从源码可以看到这个类的next和remove方法里面都调用了一个checkForComodification方法，他是通过判断modCount和expectedModCount是否相等来决定是否抛出并发修改异常.
finalintexpectedModCount=modCount;
也就是说，expectedModCount 初始化为 modCount 了，但是后面 expectedModCount 他没有修改呀，而在 remove 和 add 的过程中 modCount 是进行了修改了的，这就导致了如果执行的时候，他就会通过 checkForComodification 方法来判断两个是否相等，如果相等了，那么没问题，如果不相等，那就给你抛出一个异常来。
而这也就是我们通俗说起来的 fail-fast 机制，也就是快速检测失败机制。
而这种 fail-fast 机制也是可以避免的，比如再拿出来我们上面的代码，
publicstaticvoidmain(String[]args){List<Integer>list=newArrayList<>();//把元素放到list里面去for(inti=0;i<10;i++){list.add(i);}System.out.print("没有删除元素前"+list.toString());Iterator<Integer>iterator=list.iterator();while(iterator.hasNext()){Integerinteger=iterator.next();if(integer==5){iterator.remove();//注意这个地方}}System.out.print("删除元素后"+list.toString());}
这样的话，你就发现是可以运行的，也是没有问题的，我们看运行结果：
没有删除元素前[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]删除元素后[0,1,2,3,4,6,7,8,9]
结果也是显而易见的，我们实现了在 foreach 中进行 add 和 remove 的操作.
其实还有一种方式 那就是 CopyOnWriteArrayList ，这个类也是能解决 fail-fast 的问题的，我们来试一下，
publicstaticvoidmain(String[]args){CopyOnWriteArrayList<Integer>list=newCopyOnWriteArrayList<>();//把元素放到list里面去for(inti=0;i<10;i++){list.add(i);}System.out.print("没有删除元素前"+list.toString());Iterator<Integer>iterator=list.iterator();while(iterator.hasNext()){Integerinteger=iterator.next();if(integer==5){list.remove(5);//注意这个地方}}System.out.print("删除元素后"+list.toString());}
我们运行后结果是一样的，
没有删除元素前[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]删除元素后[0,1,2,3,4,6,7,8,9]
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他实现了对这个元素中间进行移除的操作，那么他的内部源码是怎么实现的，实际上很简单，复制
也就是他创建一个新的数组，再将旧的数组复制到新的数组上，但是为什么很少有人推荐这种做法，根本原因还是复制
因为你使用了复制，那么就一定会出现有两个存储相同内容的空间，这样消耗了空间，最后进行 GC 的时候，那是不是也需要一些时间去清理他，所以阿粉个人不是很推荐，但是写出来的必要还是有的，毕竟是个人建议，各位看官看是不是会如何在 foreach 中去 remove了？
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