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哈嘍，大家好呀！我是小米，今天咱們來聊聊 Java 的 List 遍歷和刪除那些事兒。這方面其實(shí)有挺多坑，特別是并發(fā)場(chǎng)景下的小細(xì)節(jié)更是容易忽略。對(duì)了，今天我們要深入探討兩個(gè)很重要的機(jī)制——快速失?。╢ail-fast）和安全失敗（fail-safe）。它們?cè)诒闅v和刪除元素時(shí)表現(xiàn)出的行為大有不同，尤其是在多線程環(huán)境下影響重大！

PART.01普通 for 循環(huán)刪除 List 指定元素

最經(jīng)典的操作，大家應(yīng)該都用過普通的 for 循環(huán)遍歷一個(gè) List 來刪除指定的元素。然而，簡單粗暴的 for 循環(huán)卻并不適用于所有情況，特別是涉及并發(fā)或動(dòng)態(tài)修改結(jié)構(gòu)時(shí)就容易出問題。

舉個(gè)例子，我們想從一個(gè)List中刪除所有偶數(shù)元素：

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為什么要 i-- 呢？

因?yàn)?List 是動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每次刪除操作會(huì)讓后續(xù)的元素往前移動(dòng)一格，這會(huì)導(dǎo)致我們的索引不再準(zhǔn)確，容易跳過元素。試想一下，如果刪除了索引 1 的元素 2，那么原本在索引 2 的元素 3 就會(huì)移到索引 1 上去。如果沒有減一操作，循環(huán)直接跳到下一個(gè)索引，3 就會(huì)被跳過。

小結(jié)

普通 for 循環(huán)適合簡單的刪除操作，但是在多線程和并發(fā)場(chǎng)景中，普通 for 循環(huán)刪除元素會(huì)帶來一些不安全性問題，這里就需要了解 fail-fast 機(jī)制啦。

PART.02使用迭代器遍歷并刪除元素

接下來，我們看看迭代器的操作。List 的 Iterator 是更常見的遍歷方式，并且可以在遍歷時(shí)安全刪除元素——但前提是你得用對(duì)方法哦！

例如：

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在迭代器中，remove()方法是安全的。迭代器會(huì)維護(hù)集合的結(jié)構(gòu)變化（modCount），所以在遍歷期間不會(huì)拋出 ConcurrentModificationException 異常。

注意

在 Iterator 遍歷中，直接對(duì) List 調(diào)用 remove(i) 方法會(huì)觸發(fā) ConcurrentModificationException，因?yàn)榈鳠o法跟蹤通過 List 的直接刪除操作。下面的代碼就是個(gè)經(jīng)典反例：

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PART.03foreach 循環(huán)刪除元素

foreach 循環(huán)是一種簡潔的寫法，不過它也存在一些陷阱。即便在 Java 8 引入 forEachRemaining 方法后，foreach 依然無法實(shí)現(xiàn)邊遍歷邊刪除。

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foreach 實(shí)質(zhì)上是一個(gè)語法糖，底層依舊使用迭代器遍歷，但不支持安全刪除。為了避免異常，可以考慮先遍歷收集要?jiǎng)h除的元素，然后再進(jìn)行批量刪除。

PART.04快速失?。╢ail-fast）機(jī)制

這里要著重講一下快速失敗的機(jī)制了！fail-fast 在 Java 中主要用于檢測(cè)集合在并發(fā)修改下的結(jié)構(gòu)性變化。在遍歷過程中，如果結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，例如刪除了元素，Java 會(huì)立刻拋出 ConcurrentModificationException 異常。

fail-fast 機(jī)制的背后是通過一個(gè)modCount 變量來實(shí)現(xiàn)的。每次集合結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，modCount 的值會(huì)遞增。迭代器在遍歷時(shí)會(huì)檢查 modCount 是否變化。如果變化了，說明集合被修改，就會(huì)立刻觸發(fā) ConcurrentModificationException。

這種機(jī)制的好處是讓程序及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免在集合狀態(tài)不一致的情況下繼續(xù)運(yùn)行。但是也有局限性——它不適合并發(fā)環(huán)境。如果你必須在并發(fā)場(chǎng)景下安全操作 List，就需要了解 fail-safe 機(jī)制。

PART.05安全失?。╢ail-safe）機(jī)制

那么，什么是 安全失敗（fail-safe）機(jī)制呢？

fail-safe 機(jī)制不同于 fail-fast，它不會(huì)直接訪問原集合，而是會(huì)先創(chuàng)建一個(gè)集合的副本，迭代時(shí)操作副本內(nèi)容，這樣即便原集合被修改了也不會(huì)影響到當(dāng)前遍歷。不過，這種方式的缺點(diǎn)是，遍歷期間集合的修改無法被同步感知。java.util.concurrent 包下的許多集合類（如 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap）都使用了 fail-safe 機(jī)制。

示例

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在這里，CopyOnWriteArrayList 采用了 fail-safe 機(jī)制，允許我們?cè)诒闅v期間刪除元素，不會(huì)拋出 ConcurrentModificationException。但要注意：fail-safe 并發(fā)容器會(huì)在修改時(shí)消耗較多內(nèi)存，因?yàn)樗鼤?huì)創(chuàng)建副本。

使用場(chǎng)景

在高并發(fā)場(chǎng)景下，我們推薦使用 fail-safe 容器，比如 CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap 等。它們的 fail-safe 特性不僅可以避免異常拋出，而且能夠確保在多線程環(huán)境下操作安全。但由于會(huì)創(chuàng)建副本，fail-safe 更適合讀多寫少的場(chǎng)景，否則內(nèi)存和性能消耗會(huì)非常大。

END

我們來個(gè)小總結(jié)，看看這些遍歷和刪除操作的優(yōu)缺點(diǎn)：

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希望大家讀完這篇文章，對(duì) List 的遍歷和刪除有個(gè)更清晰的認(rèn)識(shí)！如果你正在設(shè)計(jì)一個(gè)并發(fā)系統(tǒng)，選擇 fail-fast 還是 fail-safe 機(jī)制的集合類，將會(huì)顯著影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。