【日拱一卒进击大厂系列】ArrayList的面试陷阱别跳进去了

云惠网小编 2021年12月30日05:18:06
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3747字阅读12分29秒
摘要

昨天小枫接到了一个公司的面试电话,其中一道面试题觉得有点意思,在这里和大家一起分享下。面试题是ArrayList如何删除指定元素。乍听很简单的问题,但是如果没有实际踩过坑很容易掉进面试官的陷阱中,我们一起来分析下吧。

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public class TestListMain {
public static void main(String[] args) {
List<String> result = new ArrayList<>();
result.add("a");
result.add("b");
result.add("c");
result.add("d");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator .hasNext()) {
String str = iterator.next();
if ("b".equals(str)) {
iterator.remove();
}
}
}

回顾整个过程

既然从源代码分析不出来,我们就看下源代码编译后的class文件中的内容是怎样的吧,毕竟class文件才是JVM真正执行的代码,不看不知道,一看吓一跳,JDK原来是这么玩的。原来如此,我们原始代码中的for-each语句,编译后的实际是以迭代器来代替执行的。

 private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor;       // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
Itr() {}
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
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];
}
...
}

一个大大红色的异常马上就出来了,OMG,怎么会这样呢,感觉代码没什么问题啊,赶紧看看抛了什么异常,在哪里抛的异常吧。可以看出来抛了一个ConcurrentModificationException的异常,而且是在Itr这个类中的一个检测方法中抛出来的异常,这是怎么回事呢?我们的原始代码中并没有这个Itr代码,真是百思不得其解。
在这里插入图片描述

小枫听到这个面试题的时候,心想这是什么水面试官,怎么问这么简单的题目,心想一个for循环加上equal判断再删除不就完事了吗?但是转念一想,不对,这里面肯定有陷阱,不然不会问这么看似简单的问题。小枫突然想起来之前写代码的时候好像遇到过这个问题,也是在ArrayList中删除指定元素,但是直接for循环remove元素的时候还抛出了异常,面试官的陷阱估计在这里。小枫暗自窃喜,找到了面试官埋下的陷阱。
小枫回想起当天的的测试情况,代码进行了脱敏改造。当初是要在ArrayList中删除指定元素,小枫三下五除二,酣畅淋漓的写下了如下的代码,信心满满的点了Run代码的按钮,结果尴尬了,抛异常了。

在这里插入图片描述

真正的大师永远怀着一颗学徒的心


如何正确的删除

昨天小枫接到了一个公司的面试电话,其中一道面试题觉得有点意思,在这里和大家一起分享下。面试题是ArrayList如何删除指定元素。乍听很简单的问题,但是如果没有实际踩过坑很容易掉进面试官的陷阱中,我们一起来分析下吧。

背景

疑惑满满

在这里插入图片描述

本文主要对于ArrayList在for循环中进行元素删除出现的异常进行源码分析,这也是面试的时候经常出现的面试陷阱题,面试官通过这样看似简单的题目考察候选者的JDK源码的掌握程度。

拨云见日

  public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}

总结

问题分析

通过ArrayList创建的Itr这个内部类迭代器,于是for-each循环就转化成了迭代器加while循环的方式,原来看上去的for-each循环被挂羊头卖狗肉了。

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public class TestListMain {
public TestListMain() {
}
public static void main(String[] args) {
List<String> result = new ArrayList();
result.add("a");
result.add("b");
result.add("c");
result.add("d");
//创建迭代器
Iterator var2 = result.iterator();
while(var2.hasNext()) {
String s = (String)var2.next();
if ("b".equals(s)) {
result.remove("b");
}
}
}
}

大致的过程如下所示:
【日拱一卒进击大厂系列】ArrayList的面试陷阱别跳进去了
真正抛异常的地方是这个检测方法, 当modCount与expectedModCount不相等的时候直接抛出异常了。那我们要看下modCount以及expectedModCount分别是什么。这里的modCount代表ArrayList的修改次数,而expectedModCount代表的是迭代器的修改次数,在创建Itr迭代器的时候,将modCount赋值给了expectedModCount,因此在本例中一开始modCount和expectedModCount都是4(添加了四次String元素)。但是在获取到b元素之后,ArrayList进行了remove操作,因此modCount就累加为5了。因此在进行检查的时候就出现了不一致,最终导致了异常的产生。到此我们找到了抛异常的原因,循环使用迭代器进行循环,但是操作元素却是使用的ArrayList操作,因此迭代器在循环的时候发现元素被修改了所以抛出异常。
【日拱一卒进击大厂系列】ArrayList的面试陷阱别跳进去了
我们再来思考下,为什么要有这个检测呢?这个异常到底起到什么作用呢?我们先来开下ConcurrentModificationException的注释是怎么描述的。简单理解就是不允许一个线程在修改集合,另一个线程在集合基础之上进行迭代。一旦检测到了这种情况就会通过fast-fail机制,抛出异常,防止后面的不可知状况。

/**
***
* For example, it is not generally permissible for one thread to modify a Collection
* while another thread is iterating over it.  In general, the results of the
* iteration are undefined under these circumstances.  Some Iterator
* implementations (including those of all the general purpose collection implementations
* provided by the JRE) may choose to throw this exception if this behavior is
* detected.  Iterators that do this are known as <i>fail-fast</i> iterators,
* as they fail quickly and cleanly, rather that risking arbitrary,
* non-deterministic behavior at an undetermined time in the future.
***
**/
public class ConcurrentModificationException extends RuntimeException {
...
}

Itr这个内部类迭代器,通过判断hasNext()来判断迭代器是否有内容,而next()方法则获取迭代器中的内容。

既然抛异常的原因是循环使用了迭代器,而删除使用ArrayList导致检测不通过。那么我们就循环使用迭代器,删除也是用迭代器,这样就可以保证一致了。

public class TestListMain {
public static void main(String[] args) {
List<String> result = new ArrayList<>();
result.add("a");
result.add("b");
result.add("c");
result.add("d");
for (String s : result) {
if ("b".equals(s)) {
result.remove("b");
}
}
}
}

本文转自 https://blog.csdn.net/Diamond_Tao/article/details/122184371

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