ArrayList.remove 在称为 Collection.remove 时会给出不同的结果

Question

这段代码：

    Collection<String> col = new ArrayList<String>();    
    col.add("a");
    col.add("b");
    col.add("c");
    for(String s: col){       
       if(s.equals("b"))
             col.remove(1);  
       System.out.print(s);  

    } 

打印：abc

同时这个：

    ArrayList<String> col = new ArrayList<String>();    
    col.add("a");
    col.add("b");
    col.add("c");
    for(String s: col){       
       if(s.equals("b"))
             col.remove(1);  
       System.out.print(s);  

    } 

打印：ab

但是它应该打印相同的结果... 有什么问题？

Answer 1

Collection 只有boolean remove(Object o) 方法，如果找到，则删除传递的对象。

ArrayList 也有public E remove(int index)，可以通过索引删除元素。

您的第一个 sn-p 调用 boolean remove(Object o)，它不会删除任何内容，因为您的 ArrayList 不包含 1。您的第二个 sn-p 调用 public E remove(int index) 并删除索引为 1 的元素（即删除 "b"）。

不同的行为是由于方法重载决议发生在编译时发生的，并且取决于您为其调用方法的变量的编译时类型。当col 的类型为Collection 时，仅考虑Collection 接口的remove 方法（以及该接口继承的方法）进行重载解析。

如果将 col.remove(1) 替换为 col.remove("b")，则两个 sn-ps 的行为将相同。

正如 Tamoghna Chowdhury 评论的那样，boolean remove(Object o) 可以接受原始参数 - 在您的情况下为 int - 由于 int 自动装箱到 Integer 实例。对于第二个 sn-p，之所以选择 public E remove(int index) 而不是 boolean remove(Object o) 是因为方法重载解析过程首先尝试找到匹配方法而不进行自动装箱/拆箱转换，因此它只考虑 public E remove(int index)。

Answer 2

要在迭代 Collection 时安全地删除它，您应该使用 Iterator。

ArrayList<String> col = new ArrayList<String>();    
col.add("a");
col.add("b");
col.add("c");

Iterator<String> i = col.iterator();
while (i.hasNext()) {
   String s = i.next(); // must be called before you can call remove
   if(s.equals("b"))
      i.remove();
   System.out.print(s);
}

关于，在ArrayList 有效时，从集合中删除对您不起作用的原因如下：

1. java.util.ArrayList.remove(int index) 方法删除此列表中指定位置的元素。将任何后续元素向左移动（从它们的索引中减去 1）。因此，这个对你有用。

2. java.util.Collection.remove(Object o) 方法从该集合中删除指定元素的单个实例（如果存在）（这是一个可选操作）。更正式地说，如果此集合包含一个或多个此类元素，则删除元素 e 使得 (o==null ? e==null : o.equals(e))。如果此集合包含指定元素（或等效地，如果此集合因调用而更改），则返回 true。

希望，这会有所帮助。

Answer 3

两个 sn-ps 的破坏方式不同！

案例 1（Collection<String> col）：

由于Collection 没有索引，其接口公开的唯一remove 方法是Collection.remove(Object o)，它会删除指定的相等对象。执行col.remove(1); 首先调用Integer.valueOf(1) 以获取Integer 对象，然后要求列表删除该对象。由于该列表不包含任何此类Integer 对象，因此不会删除任何内容。在列表中正常进行迭代并打印出abc。

案例 2（ArrayList<String> col）：

当col的编译时类型为ArrayList时，调用col.remove(1);改为调用ArrayList.remove(int index)方法移除指定位置的元素，从而移除b。

现在，为什么没有打印出c？为了使用for (X : Y) 语法遍历集合，它在后台调用集合以获取Iterator 对象。对于ArrayList（以及大多数集合）返回的Iterator在迭代期间对列表进行结构修改是不安全的——除非您通过Iterator 本身的方法对其进行修改– 因为Iterator 会变得混乱并且不知道接下来要返回哪个元素。这可能导致元素被多次迭代、元素被跳过或其他错误。这就是这里发生的情况：元素 c 存在于列表中，但从未打印出来，因为您混淆了 Iterator。

当Iterator 可以检测到此问题已发生时，它会通过抛出ConcurrentModificationException 来警告您。但是，Iterator 针对问题所做的检查针对速度进行了优化，而不是 100% 正确，并且它并不总是能检测到问题。在您的代码中，如果您将s.equals("b") 更改为s.equals("a") 或s.equals("c")，它会抛出异常（尽管这可能取决于特定的Java 版本）。来自ArrayList documentation：

这个类的iterator 和listIterator 方法返回的迭代器是fail-fast：如果列表在创建迭代器后的任何时候在结构上被修改，除了通过迭代器自己的remove 或add 方法，迭代器会抛出一个ConcurrentModificationException。因此，面对并发修改，迭代器快速而干净地失败，而不是在未来不确定的时间冒任意的、非确定性的行为。

请注意，无法保证迭代器的快速失败行为，因为一般来说，在存在不同步的并发修改的情况下无法做出任何硬保证。快速失败的迭代器会尽最大努力抛出ConcurrentModificationException。

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要在迭代期间删除元素，您必须将循环的for (X : Y) 样式更改为显式Iterator 上的手动循环，使用其remove 方法：

for (Iterator<String> it = col.iterator(); it.hasNext();) {
    String s = it.next();
    if (s.equals("b"))
        it.remove();
    System.out.print(s);
}

现在这是完全安全的。它将所有元素只迭代一次（打印abc），而元素b 将被删除。

如果您愿意，您可以在不使用Iterator 的情况下使用int i 样式的循环来实现相同的效果，前提是您在删除后仔细调整索引：

for (int i = 0; i < col.size(); i++) {
    String s = col.get(i);
    if (s.equals("b")) {
        col.remove(i);
        i--;
    }
    System.out.print(s);
}