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关于java规范的一些思考一

关于java规范的一些思考一

作者: charne | 来源:发表于2018-07-18 14:20 被阅读0次

    在阅读java规范的时候有这么一条

    【强制】不要在foreach循环里进行元素的remove/add操作。remove元素请使用Iterator方式,如果并发操作,需要对Iterator对象加锁。

    之前自己没注意到这个地方,因此做了一个实验,分别看下面两段代码:

    代码1

    List<String> a = new ArrayList<String>();
    a.add("1");
    a.add("2");
    for (String temp : a) {
        if("1".equals(temp)){
            a.remove(temp);
        }
    }
    

    代码2

    List<String> a = new ArrayList<String>();
    a.add("1");
    a.add("2");
    for (String temp : a) {
        if("2".equals(temp)){
            a.remove(temp);
        }
    }
    

    代码1正常运行,代码2运行错误,抛出 ConcurrentModificationException

    错误代码如下,所示

    Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:937)
    at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:891)
    

    霍霍,interesting,为何1出现问题,而2不出现问题呢。对比一下自己写的和反编译后的代码:

    自己写的:                                                                
    List<String> a = new ArrayList<String>();
    a.add("1");
    a.add("2");
    for (String temp : a) {
        if("2".equals(temp)){
            a.remove(temp);
        }
    }
     反编译的:
    List<String> a = new ArrayList();
    a.add("1");
    a.add("2");
    Iterator var1 = a.iterator();
    
    while(var1.hasNext()) {
        String temp = (String)var1.next();
     if ("2".equals(temp)) {
            a.remove(temp);
     }
    }
    

    很明显,foreach循环是一个语法糖,编译器最终还是通过iterator来便利的,要弄清楚问题原因,不妨追踪一下源码。

    arraylist内部维护了一个私有 iterator 类

    private class Itr implements Iterator<E>
    类存在三个变量

    int cursor; // index of next element to return
    int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
    int expectedModCount = modCount;
    

    抛出的异常为ConcurrentModificationException,顾名思义,这个异常是为避免并发修改产生不可预料的错误而存在,但是这里并没有多线程,怎么也会出现这个问题呢?

    在Itr内,我这段代码中,可能抛出异常的有两个部分

    1

    if (i >= elementData.length)
        throw new ConcurrentModificationException();
    

    2

    if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
    

    追踪代码容易发现问题出在2,也就是modCount和expectedModcount不一致,modcount是arralist成员变量,在调用ArrayList增删操作会修改modcount变量值,在我的代码中调用了a.remove()方法,最终调用ArrayList的fastremove也就是下面的代码

    private void fastRemove(Object[] es, int i) {
        modCount++;
     final int newSize;
     if ((newSize = size - 1) > i)
            System.arraycopy(es, i + 1, es, i, newSize - i);
     es[size = newSize] = null;
    }
    

    显然,这段代码修改了modcount,因此两个值就不一致了,因此抛出ConcurrentModificationException异常。解决办法,也很容易了,只要保持两个值一致不就ok了吗。因此调用迭代器的remove方法,他会保证modcount和expectedmod值一致,如下第9行。

    public void remove() {
        if (lastRet < 0)
            throw new IllegalStateException();
     checkForComodification();
    
     try {
            ArrayList.this.remove(lastRet);
     cursor = lastRet;
     lastRet = -1;
    第9行 expectedModCount = modCount;
     } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
            throw new ConcurrentModificationException();
     }
    }
    

    区别在于调用arraylist.remove 和 iterator.remove方法。

    好了,虽然解决了,但是还有一个问题,为什么字符串2会出现问题,而字符串1就不会出现这个问题呢?

    这个问题其实很简单,不妨看一下反编译的代码,容易发现,由于1处在第一个位置,而且列表大小刚好为2,移除1后,ArrayList的size大小为1,而且iterator的cursor也为1,因此hashnext返回false,不会继续执行,所以没问题。如果使用下面的代码,则无论是1还是2或者3都会出现问题。

    List<String> a = new ArrayList<String>();
    a.add("1");
    a.add("2");
    a.add("3");
    for(String temp :a) {
        if ("1".equals(temp)) {
            a.remove(temp);
     }
    }
    System.out.println(a);
    

    这里不得不吐槽一下,for each 逻辑移除代码本身并无问题,仅仅因为编译后生成的代码和库函数设计的问题产生bug,和程序员编码能力并无关系,如果说这是语言特色的话,我很想一巴掌呼过去,fuck java!!!!
    我就是剁手,用汇编,转行也不写java了!
    emmmm~~~ spring boot 真好用(^-^)

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