• 集合类中modCount字段的作用


    ArrayList、LinkedList、HashMap中都有一个字段叫modCount。这个字段的用途,在ArrayList的父类AbstractList源码中有注释,说的很清楚:

    /**
     * The number of times this list has been <i>structurally modified</i>.Structural modifications are those that change the size of the list, 
     * or otherwise perturb it in such a fashion that iterations in progress may yield incorrect results.
     *
     * <p>This field is used by the iterator and list iterator implementation returned by the {@code iterator} and {@code listIterator} methods.
     * If the value of this field changes unexpectedly, the iterator (or list iterator) will throw a {@code ConcurrentModificationException} in
     * response to the {@code next}, {@code remove}, {@code previous}, {@code set} or {@code add} operations.  This provides
     * <i>fail-fast</i> behavior, rather than non-deterministic behavior in the face of concurrent modification during iteration.
     *
     * <p><b>Use of this field by subclasses is optional.</b> If a subclass wishes to provide fail-fast iterators (and list iterators), then it
     * merely has to increment this field in its {@code add(int, E)} and {@code remove(int)} methods (and any other methods that it overrides
     * that result in structural modifications to the list).  A single call to  {@code add(int, E)} or {@code remove(int)} must add no more than
     * one to this field, or the iterators (and list iterators) will throw  bogus {@code ConcurrentModificationExceptions}.  If an implementation
     * does not wish to provide fail-fast iterators, this field may be  ignored.
     */
    

      protected transient int modCount = 0;

    为了显示美观,对jdk原文注释进行了换行操作。
    原文大意如下:
    该字段表示list结构上被修改的次数。结构上的修改指的是那些改变了list的长度大小或者使得遍历过程中产生不正确的结果的其它方式。
    该字段被Iterator以及ListIterator的实现类所使用,如果该值被意外更改,Iterator或者ListIterator 将抛出ConcurrentModificationException异常,
    这是jdk在面对迭代遍历的时候为了避免不确定性而采取的快速失败原则。
    子类对此字段的使用是可选的,如果子类希望支持快速失败,只需要覆盖该字段相关的所有方法即可。单线程调用不能添加删除terator正在遍历的对象,
    否则将可能抛出ConcurrentModificationException异常,如果子类不希望支持快速失败,该字段可以直接忽略。
    ----------------------------------------
    例子代码:
    单线程操作,添加或者删除元素。
    public void deleteTest(){
        List<String> list = new ArrayList();
        list.add("aaaaaa");
        list.add("bbbbbb");
        list.add("cccccc");
        list.add("dddddd");
        list.add("eeeeee");
    
        Iterator it = list.iterator();
        int i = 0;
        String s = null;
        while(it.hasNext()){
            if(i==2){
                it.remove();// 如果用list.remove(it.next());会报异常
            }
            System.out.println("第"+i+"个元素"+it.next());
            i++ ;
        }
        System.out.println("----------------");
        Iterator it2 = list.iterator();
        while(it2.hasNext()){
            System.out.println(it2.next());
        }
    }
    

      注意:第14行,如果用list.remove(it.next());会报ConcurrentModificationException异常,原因参上。

    另:注意it.remove()删除的是最近的一次it.next()获取的元素,而不是当前iterator中游标指向的元素!!
    因此,本例中i==2时,删除的其实是bbbbbb,而不是cccccc,这很容易被忽视或者误解。如果想删掉cccccc,正确操作是先调用it.next()获取到具体元素,再判断;而且由于调用了it.next(),此时游标已经指向我们期望删除的值了。想直接数数字进行删除,在这里会容易出错误。
    其实我们可以查看Iterator的源码来验证:
    public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }
    

      返回的是一个Itr对象,这个Itr是ArrayList的内部类

    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return   //下一个元素的游标
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such  //上一个元素的
        int expectedModCount = modCount;  //修改计数器期望值
    
        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor; //此时的游标,指向的是本次要遍历的对象,因为上一次已经++了,初始值为0,没有++的情况下是第一个元素
            if (i >= size)   //越界了
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; 
            if (i >= elementData.length) 
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;  //游标指向了下一个元素, 但 i 的值没有变
            return (E) elementData[lastRet = i];   //将 i 赋值给lastRet,取的值是方法开始时int i=cursor;中的cursor指向的值,而且最终这个游标的数值赋值给了lastRet
        }
        public void remove() {
            if (lastRet < 0)  // 如果没有next()操作就直接remove的话,lastRet=-1,会抛异常
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();
            try {
                ArrayList.this.remove(lastRet); // remove之前,cursor、lastRet的值没有修改,都是上次next之后的值,因此此处的lastRet指向上次next获取的元素
                cursor = lastRet;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;  // 手动将ArrayList.remove()后modCount的值赋给expectedModCount,避免引起不一致
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
        @Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
            Objects.requireNonNull(consumer);
            final int size = ArrayList.this.size;
            int i = cursor;
            if (i >= size) {
                return;
            }
            final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                consumer.accept((E) elementData[i++]);
            }
            // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
            cursor = i;
            lastRet = i - 1;
            checkForComodification();
        }
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }
    
    以上代码告诉我们,iterator.remove()实际是remove了上次next返回的元素,并且为了防止ConcurrentModificationException异常,手动修复了修改计数的期望值,而且如果没有经过next操作就直接remove的话,会因为初始的lastRet=-1而抛出IllegalStateException异常。

      

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