源码揭秘LinkedList removeAll失败原因

本来开开心心写着代码，然后一运行，一堆的错误信息，瞬间心情就不好了，生产代码我这边就不贴出来了，下面老师以demo为例，给大家分享一下这个难过的历程。

public static void main(String[] args) {
    List list = new LinkedList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    int perCount = 100, index = 0;
    int times = list.size() / perCount;
    do {
        List listTemp;
        if (list.size() >= perCount) {
            listTemp = list.subList(0, perCount);
        } else {
            listTemp = list.subList(0, list.size());
        }
        System.out.println(JSONArray.fromObject(listTemp));
        list.removeAll(listTemp);
        index++;
    }
    while (index <= times);
}

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
	at java.util.SubList.checkForComodification(AbstractList.java:769)
	at java.util.SubList.listIterator(AbstractList.java:695)
	at java.util.AbstractList.listIterator(AbstractList.java:299)
	at java.util.SubList.iterator(AbstractList.java:691)
	at java.util.AbstractCollection.contains(AbstractCollection.java:99)
	at java.util.AbstractCollection.removeAll(AbstractCollection.java:375)

上面的代码看着没啥问题，那List提供的removeAll方法为什么就报错了呢？不要着急，我们根据报错信息一步步分析。

首先我们要清楚LinkedList类的继承关系，如果是用IDEA开发的童靴，可以直接Ctrl+H查看类的继承关系。

AbstractCollection (java.util)
    AbstractList (java.util)
        AbstractSequentialList (java.util)
            LinkedList (java.util)
                KeepAliveStreamCleaner (sun.net.www.http)

因为是在执行list.removeAll(listTemp)的时候报错的，list.removeAll(listTemp)方法在AbstractCollection类中，我们进入看看这个方法是如何实现的。

AbstractCollection

public boolean removeAll(Collection c) {
    Objects.requireNonNull(c);
    boolean modified = false;
    Iterator it = iterator();
    while (it.hasNext()) {
        if (c.contains(it.next())) {
            it.remove();
            modified = true;
        }
    }
    return modified;
}

我们可以看到这个方法的主要就是获取list集合的迭代器，如果list集合中的元素包含在listTemp集合中，就remove掉。我们看到错误栈中错误的源头是c.contains（c为AbstractCollection类对象），我们进去看看。

public boolean contains(Object o) {
    Iterator it = iterator();
    if (o==null) {
        while (it.hasNext())
            if (it.next()==null)
                return true;
    } else {
        while (it.hasNext())
            if (o.equals(it.next()))
                return true;
    }
    return false;
}

这个方法就更简单了，获取listTemp的迭代器，然后循环判断是否存在参数中的o元素，再对比错误栈，发现出错的地方是再 Iterator it = iterator()中，iterator()方法来源于AbstractList类，我们进去这个类中看看。

AbstractList

 public ListIterator listIterator(final int index) {
        checkForComodification();
        rangeCheckForAdd(index);

        return new ListIterator() {
            private final ListIterator i = l.listIterator(index+offset);

            public boolean hasNext() {
                return nextIndex() < size;
            }

            public E next() {
                if (hasNext())
                    return i.next();
                else
                    throw new NoSuchElementException();
            }

            public boolean hasPrevious() {
                return previousIndex() >= 0;
            }

            public E previous() {
                if (hasPrevious())
                    return i.previous();
                else
                    throw new NoSuchElementException();
            }

            public int nextIndex() {
                return i.nextIndex() - offset;
            }

            public int previousIndex() {
                return i.previousIndex() - offset;
            }

            public void remove() {
                i.remove();
                SubList.this.modCount = l.modCount;
                size--;
            }

            public void set(E e) {
                i.set(e);
            }

            public void add(E e) {
                i.add(e);
                SubList.this.modCount = l.modCount;
                size++;
            }
        };
    }

private void checkForComodification() {
    if (this.modCount != l.modCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
}

代码很多，但是关键在于this.modCount != l.modCount这两个不相等，抛出异常导致的错误。我们首先要知道this.modCount、l.modCount分别对应着哪个类对象。this代表本身，所以就是开头的listTemp集合对象了，那l呢，跟踪l的赋值情况，我们可以得到l就是list集合对象，也就是我们需要删除元素的集合。那问题就可以转化为：为什么list的modCount和listTemp的modCount不一致呢，是哪个地方修改了它？

细心的童靴们不知道发现没，在上面有一个it.remove()方法（it就是list集合），我们进去这个方法中看看。

LinkedList

public void remove() {
    checkForComodification();
    if (lastReturned == null)
        throw new IllegalStateException();
    Node lastNext = lastReturned.next;
    unlink(lastReturned);
    if (next == lastReturned)
        next = lastNext;
    else
        nextIndex--;
    lastReturned = null;
    expectedModCount++;
}

E unlink(Node x) {
    // assert x != null;
    final E element = x.item;
    final Node next = x.next;
    final Node prev = x.prev;
    
    if (prev == null) {
        first = next;
    } else {
        prev.next = next;
        x.prev = null;
    }
    
    if (next == null) {
        last = prev;
    } else {
        next.prev = prev;
        x.next = null;
    }

    x.item = null;
    size--;
    modCount++;
    return element;
}

罪魁祸首终于找到了，就是因为remove()方法的unlink方法导致的，最终导致两个对象的modCount大小不一致而抛出异常。

总结

问题虽然得到解决，但是modCount的作用是什么？为什么这种情况下两者的值会不一样呢？LinkedList的removeAll()会出现这种问题，但是ArrayList的removeAll()为什么不会呢？有兴趣的同学可以自己研究一下。

要更多干货、技术猛料的孩子，快点拿起手机扫码关注我，我在这里等你哦~

林老师带你学编程：https://wolzq.com