JAVA集合为什么不能在foreach 循环中添加或删除元素？

1.首先我们来看错误案例

    @Test
    public void doSomething(){
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("昨天");
        list.add("今天");
        list.add("明天");
        for (String s : list){
            if (s.equals("昨天")){
                list.remove(s);
            }
        }
    }

 

这个将会报错

java.util.ConcurrentModificationException

 

2. 原因分析
在循环或迭代时，会首先创建一个迭代实例，这个迭代实例的expectedModCount 赋值为集合的modCount.

每当迭代器使⽤ hashNext() / next() 遍历下⼀个元素之前，都会检测 modCount 变量与expectedModCount 值是否相等，相等的话就返回遍历；否则就抛出异常【ConcurrentModificationException】，终⽌遍历

如果在循环中添加或删除元素，是直接调用集合的add,remove方法【导致了modCount增加或减少】，但这些方法不会修改迭代实例中的expectedModCount，导致在迭代实例中expectedModCount 与 modCount的值不相等，抛出ConcurrentModificationException异常

但迭代器中的remove,add方法，会在调用集合的remove,add方法后，将expectedModCount 重新赋值为modCount，所以在迭代器中增加、删除元素是可以正常运行的。

可以参考ArrayList中的内部私有类Itr、ListItr的源码

public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }
 
/**
     * An optimized version of AbstractList.Itr
     */
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;
 
        Itr() {}
 
        //删除了一些代码
 
        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();
            }
        }
 
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
 
  }
   public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);
 
        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);
 
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
 
        return oldValue;
    }

　　

3. 什么是快速失败(fail-fast)？
快速失败(fail-fast) 是 Java 集合的⼀种错误检测机制。在使⽤迭代器对集合进⾏遍历的时候，在多线程下操作⾮安全失败(fail-safe)的集合类可能就会触发 fail-fast 机制，导致抛出ConcurrentModificationException 异常。

另外，在单线程下，如果在遍历过程中对集合对象的内容进⾏了修改的话也会触发 fail-fast 机制。

举个例⼦：多线程下，如果线程 1 正在对集合进⾏遍历，此时线程 2 对集合进⾏修改（增加、删除、修改），或者线程 1 在遍历过程中对集合进⾏修改，都会导致线程 1 抛出ConcurrentModificationException 异常。