Java遍历HashMap并修改(remove)

遍历HashMap的方法有多种,比如通过获取map的keySet, entrySet, iterator之后,都可以实现遍历,然而如果在遍历过程中对map进行读取之外的操作则需要注意使用的遍历方式和操作方法。

上面代码的输出结果为

通过上面的输出可以发现第一个偶数key元素已经被成功remove,异常的抛出位置是在迭代器遍历下一个元素的时候。

如果把上面高亮的遍历代码替换成keySet的方式,通过keySet的remove操作同样会在遍历下个元素时抛出异常,示例如下。

如果要实现遍历过程中进行remove操作,上面两种方式都不能使用,而是需要通过显示获取keySet或entrySet的iterator来实现。

 

分析原因

其实上面的三种遍历方式从根本上讲都是使用的迭代器,之所以出现不同的结果是由于remove操作的实现不同决定的。

首先前两种方法都在调用nextEntry方法的同一个地方抛出了异常

这里modCount是表示map中的元素被修改了几次(在移除,新加元素时此值都会自增),而expectedModCount是表示期望的修改次数,在迭代器构造的时候这两个值是相等,如果在遍历过程中这两个值出现了不同步就会抛出ConcurrentModificationException异常。

1、HashMap的remove方法实现

2、HashMap.KeySet的remove方法实现

3、HashMap.HashIterator的remove方法实现

以上三种实现方式都通过调用HashMap.removeEntryForKey方法来实现删除key的操作。在removeEntryForKey方法内只要移除了key modCount就会执行一次自增操作,此时modCount就与expectedModCount不一致了,上面三种remove实现中,只有第三种iterator的remove方法在调用完removeEntryForKey方法后同步了expectedModCount值与modCount相同,所以在遍历下个元素调用nextEntry方法时,iterator方式不会抛异常。

 

发散

1、如果是遍历过程中增加或修改数据呢?
增加或修改数据只能通过Map的put方法实现,在遍历过程中修改数据可以,但如果增加新key就会在下次循环时抛异常,因为在添加新key时modCount也会自增。

2、有些集合类也有同样的遍历问题,如ArrayList,通过Iterator方式可正确遍历完成remove操作,直接调用list的remove方法就会抛异常。

3、jdk为什么这样设计,只允许通过iterator进行remove操作?
HashMap和keySet的remove方法都可以通过传递key参数删除任意的元素,而iterator只能删除当前元素(current),一旦删除的元素是iterator对象中next所正在引用的,如果没有通过modCount、 expectedModCount的比较实现快速失败抛出异常,下次循环该元素将成为current指向,此时iterator就遍历了一个已移除的过期数据。

 

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  1. 设置modCount和expectedModCount的目的是为了检测iterator的有效性,检测是否有其它操作对HashMap的结构进行了修改,由于这些操作不是通过当前iterator进行的,因此有可能破坏iterator的有效性。通过iterator执行remove只能删除当前iterator所在的元素,不会让iterator失效。而通过HashMap.remove()实际上可以删除任意元素,这个元素有可能正是iterator内部的next变量已经引用了的元素,造成iterator失效。