Java中ArrayList的删除元素总结

Java中循环遍历元素，一般有for循环遍历，foreach循环遍历，iterator遍历。

• 先定义一个List对象

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");

一、普通for循环遍历

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(i + ":" + list.get(i));
    String s = list.get(i);
    if ("1".equals(s)) {
        list.remove(s);
//        i--;
    }
}
System.out.println(list);

输出结果为

0:1
1:3
[2, 3]

这种删除方法明显有问题，遗漏了被删除元素后的一个元素。
这种情况下，如果被删除元素切好是List中最后一个元素，则输出结果恰好正常。
解决方法:
遗漏元素是因为删除元素后，List的size已经减1，但i不变，则i位置元素等于被跳过，不在循环中处理。
若if代码块中调用remove函数后，加上i--，则能避免这种错误。

二、Iterator遍历

Iterator<String> iterator = list.iterator(); 
while (iterator.hasNext()){
    String str = iterator.next();
    System.out.println(str);
    if("2".equals(str)) {
        iterator.remove(); 
    }
}
System.out.println(list);

输出结果为

1
2
3
[1, 3]

结论:
最安全的遍历中删除元素方法。
借用了Iterator，删除元素用的也是Iterator的remove方法，而不是List中的。

三、foreach循环遍历

for (String s : list) {
    System.out.println(s);
    if ("2".equals(s)) {
        list.remove(s);
    }
}

现象：
删除元素2：正常输出

1  
2  
[1, 3]

删除元素1或3：报错

java.util.ConcurrentModificationException  
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)  
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)

foreach的本质
通过反编译，foreach的代码实现如下：

Iterator itr3 = list.iterator();
while(itr3.hasNext()) {
    String s = (String)itr3.next();
    System.out.println(s);
    if ("2".equals(s)) {
        list.remove(s);
    }
}

对比后发现，foreach实质上也是使用Iterator进行遍历。
不同的地方在于，一个使用Iterator的删除方法，一个使用List的删除方法。
问题出在 list.remove(s); 代码中。
我们查看一下ArrayList的报错相关代码。代码如下：

public boolean hasNext() {
    return cursor != size;
}
public E next() {
    checkForComodification();//859行
    int i = cursor;
    if (i >= size) throw new NoSuchElementException();
    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
    if (i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException();
    cursor = i + 1;
    return (E) elementData[lastRet = i];
}
final void checkForComodification() {
    if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();//909行
}
public boolean remove(Object o) {
    ···
    fastRemove(index);
    ···
}
private void fastRemove(int index) {
    modCount++;
    ···
}

其中size和modCount为ArrayList属性，cursor和expectedModCount为ArrayList.Itr属性。

size: List长度
modCount: List在结构上被修改的次数
cursor: Itr中下一个被返回的元素的下标
expectedModCount: 属于ArrayList.Itr，与modCount类似，初始化值等于modCount值。

输出分析

1. 报错是因为remove方法改变了modCount，导致next方法时checkForComodification检查不通过，抛出异常。
2. 移除2时正常：因为2刚好是倒数第二个元素，移除后size-1，在hasNext方法中已结束循环，不在调用next方法。虽然不报错，但会使最后一个元素被跳过，没有进入循环。
3. 移除1或3失败略有不同：remove(3)后，size减1，cursor已经比size大1，但由于hasNext方法是 cursor!=size，还是会进入循环，在next方法中才会报错。如果hasNext方法是 cursor>size ，移除3的情形会类似于移除2(不报错，直接退出进入循环)。

四、结论及其他

1. 集合中遍历移除元素保险起见都是使用Iterator，这没什么好争议的。写这么多，只是为了看代码，探究其底层原因。
2. Java8中的删除方法removeIf，如下，其实也是使用Iterator。

   list.removeIf(e->e.equals("2"));
   

3. Java8中使用如下方式删除，本质上是new了一个List，结果已经不是原List了。类似的，上述的遍历中，new一个新的List，将需要的元素add进入也是可行的。

   list = list.stream().filter(l->!l.equals("2")).collect(Collectors.toList());