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简介
我们在项目开发过程中，经常会有需求需要删除 ArrayList 中的某个元素，而使用不正确的删除方式，就有可能抛出异常。以及在面试中，经常会遇到面试官询问 ArrayList 遍历时如何正确删除元素。所以在本篇文章中，我们会对几种删除元素的方式进行测试，并对原理进行研究，希望可以帮助到大家！
ArrayList 遍历时删除元素的几种姿势
首先结论如下：
第 1 种方法 - 普通 for 循环正序删除（结果：会漏掉元素判断）
第 2 种方法 - 普通 for 循环倒序删除（结果：正确删除）
第 3 种方法 - for-each 循环删除（结果：抛出异常）
第 4 种方法 - Iterator 遍历，使用 ArrayList.remove()删除元素（结果：抛出异常）
第 5 种方法 - Iterator 遍历，使用 Iterator 的 remove 删除元素（结果：正确删除）
下面让我们来详细探究一下原因吧！
首先初始化一个数组 arrayList，假设我们要删除等于 3 的元素。
public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList(); arrayList.add(1); arrayList.add(2); arrayList.add(3); arrayList.add(3); arrayList.add(4); arrayList.add(5); removeWayOne(arrayList); }
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第 1 种方法 - 普通 for 循环正序删除（结果：会漏掉元素判断）
for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) { if (arrayList.get(i) == 3) {//3是要删除的元素 arrayList.remove(i); //解决方案: 加一行代码i = i - 1; 删除元素后，下标减1 } System.out.println("当前arrayList是"+arrayList.toString());}//原ArrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]//删除后是[1, 2, 3, 4, 5]
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输出结果：
当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]
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可以看到少删除了一个 3，
原因在于调用 remove 删除元素时，remove 方法调用 System.arraycopy()方法将后面的元素移动到前面的位置，也就是第二个 3 会移动到数组下标为 2 的位置，而在下一次循环时，i+1 之后，i 会为 3，不会对数组下标为 2 这个位置进行判断，所以这种写法，在删除元素时，被删除元素 a 的后一个元素 b 会移动 a 的位置，而 i 已经加 1，会忽略对元素 b 的判断，所以如果是连续的重复元素，会导致少删除。
解决方案
可以在删除元素后，执行 i=i-1，使得下次循环时再次对该数组下标进行判断。
第 2 种方法 - 普通 for 循环倒序删除（结果：正确删除）
for (int i = arrayList.size() -1 ; i>=0; i--) { if (arrayList.get(i).equals(3)) { arrayList.remove(i); } System.out.println("当前arrayList是"+arrayList.toString());}
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输出结果：
当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]
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这种方法可以正确删除元素，因为调用 remove 删除元素时，remove 方法调用 System.arraycopy()将被删除元素 a 后面的元素向前移动，而不会影响元素 a 之前的元素，所以倒序遍历可以正常删除元素。
第 3 种方法 - for-each 循环删除（结果：抛出异常）
public static void removeWayThree(ArrayList<Integer> arrayList) { for (Integer value : arrayList) { if (value.equals(3)) {//3是要删除的元素 arrayList.remove(value); } System.out.println("当前arrayList是"+arrayList.toString()); }}
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输出结果：
当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901) at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851) at com.test.ArrayListTest1.removeWayThree(ArrayListTest1.java:50) at com.test.ArrayListTest1.main(ArrayListTest1.java:24)
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会抛出 ConcurrentModificationException 异常，主要在于 for-each 的底层实现是使用 ArrayList.iterator 的 hasNext()方法和 next()方法实现的，我们可以使用反编译进行验证，对包含上面的方法的类使用以下命令反编译验证
javac ArrayTest.java//生成ArrayTest.class文件javap -c ArrayListTest.class//对class文件反编译
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得到 removeWayThree 方法的反编译代码如下：
public static void removeWayThree(java.util.ArrayList<java.lang.Integer>); Code: 0: aload_0 1: invokevirtual #12 // Method java/util/ArrayList.iterator:()Ljava/util/Iterator; 4: astore_1 5: aload_1 6: invokeinterface #13, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z 调用Iterator.hasNext()方法 11: ifeq 44 14: aload_1 15: invokeinterface #14, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;调用Iterator.next()方法 20: checkcast #9 // class java/lang/Integer 23: astore_2 24: aload_2 25: iconst_3 26: invokestatic #4 // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer; 29: invokevirtual #10 // Method java/lang/Integer.equals:(Ljava/lang/Object;)Z 32: ifeq 41 35: aload_0 36: aload_2 37: invokevirtual #15 // Method java/util/ArrayList.remove:(Ljava/lang/Object;)Z 40: pop 41: goto 5 44: return
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可以很清楚得看到 Iterator.hasNext()来判断是否还有下一个元素，和 Iterator.next()方法来获取下一个元素。而因为在删除元素时，remove()方法会调用 fastRemove()方法，其中会对 modCount+1，代表对数组进行了修改，将修改次数+1。
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;}
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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而当删除完元素后，进行下一次循环时，会调用下面源码中 Itr.next()方法获取下一个元素，会调用 checkForComodification()方法对 ArrayList 进行校验，判断在遍历 ArrayList 是否已经被修改，由于之前对 modCount+1，而 expectedModCount 还是初始化时 ArrayList.Itr 对象时赋的值，所以会不相等，然后抛出 ConcurrentModificationException 异常。
那么有什么办法可以让 expectedModCount 及时更新呢？
可以看到下面 Itr 的源码中，在 Itr.remove()方法中删除元素后会对 expectedModCount 更新，所以我们在使用删除元素时使用 Itr.remove()方法来删除元素就可以保证 expectedModCount 的更新了，具体看第 5 种方法。
private class Itr implements Iterator<E> { int cursor; // 游标 int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such int expectedModCount = modCount;//期待的modCount值
public boolean hasNext() { return cursor != size; }
@SuppressWarnings("unchecked") public E next() { checkForComodification();//判断expectedModCount与当前的modCount是否一致 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;//更新expectedModCount } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } }
final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }
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第 4 种方法 - Iterator 遍历，使用 ArrayList.remove()删除元素（结果：抛出异常）
Iterator<Integer> iterator = arrayList.iterator();while (iterator.hasNext()) { Integer value = iterator.next(); if (value.equals(3)) {//3是要删除的元素 arrayList.remove(value); } System.out.println("当前arrayList是"+arrayList.toString());}
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输出结果：
当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901) at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851) at com.test.ArrayListTest1.removeWayFour(ArrayListTest1.java:61) at com.test.ArrayListTest1.main(ArrayListTest1.java:25)
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第 3 种方法在编译后的代码，其实是跟第 4 种是一样的，所以第四种写法也会抛出 ConcurrentModificationException 异常。这种需要注意的是，每次调用 iterator 的 next()方法，会导致游标向右移动，从而达到遍历的目的。所以在单次循环中不能多次调用 next()方法，不然会导致每次循环时跳过一些元素，我在一些博客里面看到了一些错误的写法，比如这一篇《在ArrayList的循环中删除元素，会不会出现问题？》文章中：
先调用 iterator.next()获取元素，与 elem 进行比较，如果相等，再调用 list.remove(iterator.next());来移除元素，这个时候的 iterator.next()其实已经不是与 elem 相等的元素了，而是后一个元素了，我们可以写个 demo 来测试一下
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList();arrayList.add(1);arrayList.add(2);arrayList.add(3);arrayList.add(4);arrayList.add(5);arrayList.add(6);arrayList.add(7);
Integer elem = 3;Iterator iterator = arrayList.iterator();while (iterator.hasNext()) { System.out.println(arrayList); if(iterator.next().equals(elem)) { arrayList.remove(iterator.next()); }}
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输出结果如下：
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7][1, 2, 3, 4, 5, 6, 7][1, 2, 3, 4, 5, 6, 7][1, 2, 3, 5, 6, 7]Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:901) at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:851) at com.test.ArrayListTest1.main(ArrayListTest1.java:29)
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可以看到移除的元素其实不是 3，而是 3 之后的元素，因为调用了两次 next()方法，导致游标多移动了。所以应该使用 Integer value = iterator.next();将元素取出进行判断。
第 5 种方法 - Iterator 遍历，使用 Iterator 的 remove 删除元素（结果：正确删除）
Iterator<Integer> iterator = arrayList.iterator();while (iterator.hasNext()) { Integer value = iterator.next(); if (value.equals(3)) {//3是需要删除的元素 iterator.remove(); }}
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输出结果：
当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 3, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]当前arrayList是[1, 2, 4, 5]
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可以正确删除元素。
跟第 3 种和第 4 种方法的区别在于是使用 iterator.remove();来移除元素，而在 remove()方法中会对 iterator 的 expectedModCount 变量进行更新，所以在下次循环调用 iterator.next()方法时，expectedModCount 与 modCount 相等，不会抛出异常。
HashMap 遍历时删除元素的几种姿势
首先结论如下：
第 1 种方法 - for-each 遍历 HashMap.entrySet，使用 HashMap.remove()删除(结果：抛出异常)。
第 2 种方法-for-each 遍历 HashMap.keySet，使用 HashMap.remove()删除(结果：抛出异常)。
第 3 种方法-使用 HashMap.entrySet().iterator()遍历删除(结果：正确删除)。
下面让我们来详细探究一下原因吧！
HashMap 的遍历删除方法与 ArrayList 的大同小异，只是 api 的调用方式不同。首先初始化一个 HashMap，我们要删除 key 包含"3"字符串的键值对。
HashMap<String,Integer> hashMap = new HashMap<String,Integer>();hashMap.put("key1",1);hashMap.put("key2",2);hashMap.put("key3",3);hashMap.put("key4",4);hashMap.put("key5",5);hashMap.put("key6",6);
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第 1 种方法 - for-each 遍历 HashMap.entrySet，使用 HashMap.remove()删除(结果：抛出异常)
for (Map.Entry<String,Integer> entry: hashMap.entrySet()) { String key = entry.getKey(); if(key.contains("3")){ hashMap.remove(entry.getKey()); } System.out.println("当前HashMap是"+hashMap+" 当前entry是"+entry);
}
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输出结果：
当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前entry是key1=1当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前entry是key2=2当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前entry是key5=5当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前entry是key6=6当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4} 当前entry是key3=3Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(HashMap.java:1429) at java.util.HashMap$EntryIterator.next(HashMap.java:1463) at java.util.HashMap$EntryIterator.next(HashMap.java:1461) at com.test.HashMapTest.removeWayOne(HashMapTest.java:29) at com.test.HashMapTest.main(HashMapTest.java:22)
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第 2 种方法-for-each 遍历 HashMap.keySet，使用 HashMap.remove()删除(结果：抛出异常)
Set<String> keySet = hashMap.keySet();for(String key : keySet){ if(key.contains("3")){ keySet.remove(key); } System.out.println("当前HashMap是"+hashMap+" 当前key是"+key);}
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输出结果如下：
当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前key是key1当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前key是key2当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前key是key5当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key3=3, key4=4} 当前key是key6当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4} 当前key是key3Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(HashMap.java:1429) at java.util.HashMap$KeyIterator.next(HashMap.java:1453) at com.test.HashMapTest.removeWayTwo(HashMapTest.java:40) at com.test.HashMapTest.main(HashMapTest.java:23)
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第 3 种方法-使用 HashMap.entrySet().iterator()遍历删除(结果：正确删除)
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = hashMap.entrySet().iterator();while (iterator.hasNext()) { Map.Entry<String, Integer> entry = iterator.next(); if(entry.getKey().contains("3")){ iterator.remove(); } System.out.println("当前HashMap是"+hashMap+" 当前entry是"+entry);}
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输出结果：
当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4, deletekey=3} 当前entry是key1=1当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4, deletekey=3} 当前entry是key2=2当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4, deletekey=3} 当前entry是key5=5当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4, deletekey=3} 当前entry是key6=6当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4, deletekey=3} 当前entry是key4=4当前HashMap是{key1=1, key2=2, key5=5, key6=6, key4=4} 当前entry是deletekey=3
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第 1 种方法和第 2 种方法抛出 ConcurrentModificationException 异常与上面 ArrayList 错误遍历-删除方法的原因一致，HashIterator 也有一个 expectedModCount，在遍历时获取下一个元素时，会调用 next()方法，然后对
expectedModCount 和 modCount 进行判断，不一致就抛出 ConcurrentModificationException 异常。
abstract class HashIterator { Node<K,V> next; // next entry to return Node<K,V> current; // current entry int expectedModCount; // for fast-fail int index; // current slot
HashIterator() { expectedModCount = modCount; Node<K,V>[] t = table; current = next = null; index = 0; if (t != null && size > 0) { // advance to first entry do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null); } }
public final boolean hasNext() { return next != null; }
final Node<K,V> nextNode() { Node<K,V>[] t; Node<K,V> e = next; if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); if (e == null) throw new NoSuchElementException(); if ((next = (current = e).next) == null && (t = table) != null) { do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null); } return e; }
public final void remove() { Node<K,V> p = current; if (p == null) throw new IllegalStateException(); if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); current = null; K key = p.key; removeNode(hash(key), key, null, false, false); expectedModCount = modCount; }}
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PS：ConcurrentModificationException 是什么？
根据 ConcurrentModificationException 的文档介绍，一些对象不允许并发修改，当这些修改行为被检测到时，就会抛出这个异常。（例如一些集合不允许一个线程一边遍历时，另一个线程去修改这个集合）。
一些集合（例如 Collection, Vector, ArrayList，LinkedList, HashSet, Hashtable, TreeMap, AbstractList, Serialized Form）的 Iterator 实现中，如果提供这种并发修改异常检测，那么这些 Iterator 可以称为是"fail-fast Iterator"，意思是快速失败迭代器，就是检测到并发修改时，直接抛出异常，而不是继续执行，等到获取到一些错误值时在抛出异常。
异常检测主要是通过 modCount 和 expectedModCount 两个变量来实现的，
集合被修改的次数，一般是被集合(ArrayList 之类的)持有，每次调用 add()，remove()方法会导致 modCount+1
期待的 modCount，一般是被 Iterator(ArrayList.iterator()方法返回的 iterator 对象)持有，一般在 Iterator 初始化时会赋初始值，在调用 Iterator 的 remove()方法时会对 expectedModCount 进行更新。（可以看看上面的 ArrayList.Itr 源码）
然后在 Iterator 调用 next()遍历元素时，会调用 checkForComodification()方法比较 modCount 和 expectedModCount，不一致就抛出 ConcurrentModificationException。
单线程操作 Iterator 不当时也会抛出 ConcurrentModificationException 异常。（上面的例子就是）
WechatIMG4995.jpeg
总结
因为 ArrayList 和 HashMap 的 Iterator 都是上面所说的“fail-fast Iterator”，Iterator 在获取下一个元素，删除元素时，都会比较 expectedModCount 和 modCount，不一致就会抛出异常。
所以当使用 Iterator 遍历元素(for-each 遍历底层实现也是 Iterator)时，需要删除元素，一定需要使用 Iterator 的 remove()方法 来删除，而不是直接调用 ArrayList 或 HashMap 自身的 remove()方法,否则会导致 Iterator 中的 expectedModCount 没有及时更新，之后获取下一个元素或者删除元素时，expectedModCount 和 modCount 不一致，然后抛出 ConcurrentModificationException 异常。
最后
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