基础篇--foreach深入理解-源码解析
1、概述：
foreach是用来循环遍历的方式之一，在java8中新增加的for循环的简化版，虽然说是简化版，并不是说比for或者iterator好用；
主要区别在于：
（1）fori是通过下标访问；
（2）foreach是通过容器的itrator的next()方法来迭代；
这篇文章主要来介绍foreach。
2、foreach样例展示
举例代码：
/**
* @ClassName TestForeach
* @Description TODO
* @Author zhaoyan
* @Date 2019/7/17 16:40
* @Version 1.0
**/
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class TestForeach {
List list = new ArrayList();
public TestForeach() {
this.list.add("北京");
this.list.add("上海");
this.list.add("广州");
this.list.add("深圳");
}
public static void main(String[] args) {
// ArraySplit();
// IteratorSplit();
new TestForeach().foreachSplit();
}
public void foreachSplit() {
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}
运行结果如下：
北京
上海
广州
上述代码定义ArrayList集合，循环遍历输出。
执行代码，生成class文件，并进行反编译得到的代码（我是用IDEA，在IDEA的OUT目录下找到class文件，直接点开即可）：
代码如下：
List list = new ArrayList();
list.add("北京");
list.add("上海");
list.add("广州");
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
String s = (String)iterator.next();
System.out.println(s);
}
反编译可以知道，foreach底层是利用迭代器实现的，初始化获得迭代器，判断条件hasNext(),然后获得next(),最后打印这个结果。
另外foreach不支持在循环中添加删除操作，因为在使用foreach循环的时候数组（集合）就已经被锁定不能被修改，否则会报出java.util.ConcurrentModificationException异常；
但是数组的操作中Iterator是可以进行数组的操作的，这点怎么解释呢？
下面来说明一下这点！！！
3、foreach的remove
上车，飞一波，粘贴代码！！！
public static void foreachSplit() {
List list = new ArrayList();
list.add("北京");
list.add("上海");
list.add("广州");
list.add("深圳");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
if ("北京".equals(s)) {
list.remove(s);
}
}
}
运行结果如下：
北京
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.zhaoyan.foreach.TestForeach.foreachSplit(TestForeach.java:47)
at com.zhaoyan.foreach.TestForeach.main(TestForeach.java:19)
说明在迭代器使用过程中，禁止修改迭代器中的内容。否侧会抛出java.util.ConcurrentModificationException。
iterator创建的时候modCount被赋值给了expectedModCount，但是调用list的add和remove方法的时候不会同时自动增减expectedModCount，这样就导致两个count不相等，从而抛出异常。
4、重头戏，源码解析
反编译可以知道，foreach底层是利用迭代器实现的，因此：
Iterator var1 = list.iterator();
package java.util
/**
* Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
*
* The returned iterator is fail-fast.
*
* @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
*/
public Iterator iterator() {
return new Itr();
}
iterator 这个方法在ArrayList和AbstractList中都存在，但AbstractList是抽象类，是被继承之后，要拥有具体的实现方法，抽象类的方法是一定要进行实现的，具体区分关注我之前写的抽象类的博客：https://blog.csdn.net/ITzhaoyan/article/details/94599218
/**
* An optimized version of AbstractList.Itr
*/
private class Itr implements Iterator {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
cursor：要返回的下一个元素的索引，下一个遍历到的元素的下标，目前还没有开始遍历，所以cursor是0
lastRet :上一次操作的元素的下标，初始值为-1。
expectedModCount ：表示迭代器对集合进行修改的次数，是实际上应该轮询的次数；
modCount：modCount是ArrayList的父类AbstractList的一个字段，这个字段的含义是list结构发生变更的次数，通常是add或remove等导致元素数量变更的会触发modCount++。
iterator.hasNext()
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
size:是集合的大小；
指针的下一个元素还有的话，逻辑为真，没有元素时，循环条件为假，退出循环。
用while进行循环，hasnext作为退出条件进行轮询集合；然后执行下面代码：
String s = (String)iterator.next();
@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];
}
//final 修饰的方法，不能被重写覆盖。
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
在调用next()方法的时候，先执行checkForComodification()方法，方法中判断
modCount != expectedModCount，在上述代码中能够肯定，当进行remove操作的时候，
会报java.util.ConcurrentModificationException，就是这段代码的作用。
迭代器内部的每次遍历都会记录List内部的modcount当做预期值，然后在每次循环中用预期值与List的成员变量modCount作比较，但是普通list.remove调用的是List的remove，这时modcount++，但是iterator内记录的预期值=并没有变化，所以会报错。
然后执行获取该下标的数据，并移动元素下标，结果数据进行返回。
5、foreach remove的坑
public static void foreachSplit() {
List list = new ArrayList();
list.add("北京");
list.add("上海");
list.add("广州");
list.add("深圳");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
if ("广州".equals(s)) {
list.remove(s);
}
}
}
结果如下：
北京
上海
广州
Process finished with exit code 0
哎，什么情况，竟然能够删除成功！！！
这就是foreach remove的坑。
删除倒数第二个元素的时候，cursor指向最后一个元素的，而此时删掉了倒数第二个元素后，cursor和list.size()正好相等了，所以hasNext()返回false，遍历结束，这样就成功的删除了倒数第二个元素了。这里面的重点是没有执行next()中的checkForComodification()方法，就直接退出了；
6、正确的操作
6.1、fori删除
下面看一段代码：
public void foreachRemove() {
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
list.remove(i);
}
}
这段代码能删除，但是结果如下
北京
广州
Process finished with exit code 0
原来的元素1被remove后，后面的向前拷贝，2到了原来1的位置（下标0），3到了原来2的位置（下标1），size由3变2，i+1=1，输出list.get(1)就成了3，2被漏掉了。同理，每执行一次就会漏掉一个元素；
所以用fori进行元素的删除，我们在操作删除之后，要把下标的位置进行前移，这样就能无遗漏的进行元素删除了。
public void foreachRemove() {
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println("删除的元素为：--"+list.get(i));
list.remove(i);
i--;
}
}
执行结果如下：
删除的元素为：—北京
删除的元素为：—上海
删除的元素为：—广州
删除的元素为：—深圳
Process finished with exit code 06.2、Iterator迭代器的remove
代码如下：
```
public void iRemove() {
Iterator itr = list.iterator();
while (itr.hasNext()) {
String s = itr.next();
System.out.println(s);
itr.remove();
}
}
执行结果如下：
>北京
上海
广州
深圳
Process finished with exit code 0
迭代器的源码如下：
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
```
看源码了解依然有checkForComodification()校验，但是在remove()之后又重新赋值expectedModCount = modCount;，所以校验是通过的。
7、总结
没啥说的了，以上的分享都是单线程的情况，多线程的情况后续分享，
互相学习，感激每个奋战在一线的开发人员，信息化的进步有你们的贡献！！！
简书也有本人脚步···
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