Java編程：刪除 List 元素的三種正確方法
刪除 List 中的元素會產生兩個問題：
- 刪除元素後 List 的元素數量會發生變化；
- 對 List 進行刪除操作可能會產生並發問題；
我們通過代碼示例演示正確的刪除邏輯
package com.ips.list;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
public class ArrayListRemove {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("beijing");
list.add("shanghai");
list.add("shanghai");
list.add("guangzhou");
list.add("shenzhen");
list.add("hangzhou");
remove11(list, "shanghai");
}
private static void print(List<String> list){
for (String item : list) {
System.out.println("元素值：" + item);
}
}
/*
* 錯誤
*/
public static void remove11(List<String> list, String target){
int size = list.size();
for(int i = 0; i < size; i++){
String item = list.get(i);
if(target.equals(item)){
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 錯誤
*/
public static void remove12(List<String> list, String target){
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
String item = list.get(i);
if(target.equals(item)){
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 錯誤
*/
public static void remove13(List<String> list, String target){
int size = list.size();
for(int i = size - 1; i >= 0; i--){
String item = list.get(i);
if(target.equals(item)){
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 正確
*/
public static void remove14(List<String> list, String target){
for(int i = list.size() - 1; i >= 0; i--){
String item = list.get(i);
if(target.equals(item)){
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 錯誤
*/
public static void remove21(List<String> list, String target){
for(String item : list){
if(target.equals(item)){
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 正確
*/
public static void remove22(ArrayList<String> list, String target) {
final CopyOnWriteArrayList<String> cowList = new CopyOnWriteArrayList<String>(list);
for (String item : cowList) {
if (item.equals(target)) {
cowList.remove(item);
}
}
print(cowList);
}
/*
* 錯誤
*/
public static void remove31(List<String> list, String target){
Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
String item = iter.next();
if (item.equals(target)) {
list.remove(item);
}
}
print(list);
}
/*
* 正確
*/
public static void remove32(List<String> list, String target){
Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
String item = iter.next();
if (item.equals(target)) {
iter.remove();
}
}
print(list);
}
}
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執行 remove11 方法，出現如下錯誤：
Exception in thread “main” java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 5, Size: 5
at java.util.ArrayList.rangeCheck(ArrayList.java:635)
at java.util.ArrayList.get(ArrayList.java:411)
at com.ips.list.ArrayListRemove.remove11(ArrayListRemove.java:33)
at com.ips.list.ArrayListRemove.main(ArrayListRemove.java:17)
由於int size = list.size();提前獲取了 List 的大小，for 循環中刪除了兩個元素，導致出現數組越界問題。
執行 remove12 方法，出現如下錯誤：
元素值：beijing
元素值：shanghai
元素值：guangzhou
元素值：shenzhen
元素值：hangzhou
字符串“shanghai”沒有被刪除，該方法解決了數組越界問題，但沒有解決徹底刪除數據的問題，原因是這樣的，跟蹤 ArrayList.remove(Object 0) 方法：
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
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刪除元素時執行 else 邏輯，調用了 fastRemove(index) 方法：
private void fastRemove(int index) {
modCount++;
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
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通過代碼我們發現：List 刪除元素的邏輯是將目標元素之後的元素往前移一個索引位置，最後一個元素置為 null，同時 size - 1；這也就解釋了為什麽第二個“shanghai”沒有被刪除。
執行 remove13 方法，正確：
元素值：beijing
元素值：guangzhou
元素值：shenzhen
元素值：hangzhou
執行 remove14 方法，正確：
元素值：beijing
元素值：guangzhou
元素值：shenzhen
元素值：hangzhou
那麽 remove13 與 remove14 有什麽區別呢？答案是沒有區別，但是 remove11 與 remove12 是有區別的，remove12 中每次for(int i = 0; i < list.size(); i++)執行都會計算 size 值，比較耗性能。
執行 remove21 方法，出現如下錯誤：
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)
at com.ips.list.ArrayListRemove.remove21(ArrayListRemove.java:82)
at com.ips.list.ArrayListRemove.main(ArrayListRemove.java:17)
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產生java.util.ConcurrentModificationException異常。foreach 寫法實際上是對的 Iterable、hasNext、next方法的簡寫。因此我們從List.iterator()著手分析，跟蹤iterator()方法，該方法返回了 Itr 叠代器對象。
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
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Itr 類定義代碼：
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;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
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];
}
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();
}
}
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通過代碼我們發現 Itr 是 ArrayList 中定義的一個私有內部類，在 next、remove方法中都會調用 checkForComodification 方法，該方法的作用是判斷 modCount != expectedModCount是否相等，如果不相等則拋出ConcurrentModificationException異常。每次正常執行 remove 方法後，都會對執行expectedModCount = modCount賦值，保證兩個值相等，那麽問題基本上已經清晰了，在 foreach 循環中執行 list.remove(item);，對 list 對象的 modCount 值進行了修改，而 list 對象的叠代器的 expectedModCount 值未進行修改，因此拋出了ConcurrentModificationException異常。
執行 remove22 方法，正確：
元素值：beijing
元素值：guangzhou
元素值：shenzhen
元素值：hangzhou
通過CopyOnWriteArrayList解決了 List的並發問題。
執行 remove31 方法，出現如下錯誤：
Exception in thread “main” java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayListItr.checkForComodification(ArrayList.java:859)atjava.util.ArrayListItr.checkForComodification(ArrayList.java:859)atjava.util.ArrayListItr.next(ArrayList.java:831)
at com.ips.list.ArrayListRemove.remove31(ArrayListRemove.java:109)
at com.ips.list.ArrayListRemove.main(ArrayListRemove.java:17)
與執行 remove21 產生的異常一致，問題產生的原因也一致。
執行 remove32 方法，正確：
元素值：beijing
元素值：guangzhou
元素值：shenzhen
元素值：hangzhou
Java編程：刪除 List 元素的三種正確方法