集合中的 for-Each循环

集合中的 for-Each循环

数组的加强型的for-Each循环很简单，我们再来看一下集合中的for-Each 循环又是怎么样的。我们都知道集合中的遍历都是通过迭代（iterator）完成的。也许有人说，也可以按照下面的方式来遍历集合，不一定非要使用迭代：

1 List list = new LinkedList();2 list.add("a");3 list.add("b");4 list.add("c");5 for(int i=0;i

然而，这种方式对于基于链表实现的List来说，是比较耗性能的，因为get(int i)方法包含了一个循环，而且这个循环就是迭代遍历一次List，直到遇到第i个元素，才停止循环，返回第i个元素。对于数量小，遍历不频繁的List来说，开销可以忽略。否则，开销将不容忽视。

所以，正确集合遍历是使用迭代器Iterator来遍历的：

1 List list = new LinkedList(); 2 list.add("a"); 3 list.add("b"); 4 list.add("c"); 5 //获取集合的迭代器 6 Iterator itor = list.iterator(); 7 //集合的普通for循环 8 for(;itor.hasNext();){//相当于 while(itor.hasNext()) 9 String item = itor.next();10 System.out.println(item);11

再看看对应的for-Each循环的例子：

1 List list = new LinkedList();2 list.add("a");3 list.add("b");4 list.add("c");5 for(String item:list){//for-Each6 System.out.println(item);7

可以看出，for-Each循环比普通for循环要简洁很多。我们依旧回答上面的两个问题：

编译器是如何处理 集合中的for-Each循环的？

1 public static void main(String args[]) 2 { 3 List list = new LinkedList(); 4 list.add("aa"); 5 list.add("bb"); 6 for(String item:list) 7 { 8 if("bb".equals(item)) 9 list.add("cc");10 }11

我们看一下上面例子的 反编译代码：

1 public static void main(String args[]) 2 { 3 List list = new LinkedList(); 4 list.add("aa"); 5 list.add("bb"); 6 for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) 7 { 8 String item = (String)iterator.next(); 9 if("bb".equals(item))10 list.add("cc");11 }12

与数组类似，编译器最终也就是将集合中的for-Each循环处理成集合的普通for循环。 而集合的​​Collection​​​接口通过扩展​​Iterable​​​接口来提供​​iterator()​​​方。那么我们换一个角度，是不是只要实现 ​​Iterable​​​接口，提供​​iterator()​​方法，也可以使用 for-Each循环呢？来看个例子：

class MyList implements Iterable{ private ArrayList list = new ArrayList<>(); public void addId(T id){ list.add(id); } public boolean removeId(T id){ return list.remove(id); } @Override public Iterator iterator() {//扩展自Iterable接口 //为了简单起见，就直接使用已有的迭代器 return list.iterator(); } public static void main(String[] args) { MyList myList = new MyList<>(); myList.addId("666999"); myList.addId("973219"); //for-Each for(String item:myList){ System.out.println(item); } }}

上面的例子编译通过，并且运行无误。所以，只要实现了​​Iterable​​接口的类，都可以使用for-Each循环来遍历。

集合迭代的陷阱

集合循环遍历时所使用的迭代器Iterator有一个要求：在迭代的过程中，除了使用迭代器（如:​​Iterator.remove()​​方法）对集合增删元素外，是不允许直接对集合进行增删操作。否则将会抛出 ConcurrentModificationException异常。所以，由于集合的for-Each循环本质上使用的还是Iterator来迭代，因此也要注意这个陷阱。for-Each循环很隐蔽地使用了Iterator，导致程序员很容易忽略掉这个细节，所以一定要注意。看下面的例子，for-Each循环中修改了集合。

public static void main(String[] args) { List list = new LinkedList<>(); list.add("aa"); list.add("bb"); for (String item : list) {//for-Each if ("bb".equals(item)) { list.add("cc"); //直接操作list } } }

运行抛出异常:

2. 集合中的for-Each循环能代替集合的普通for循环吗？

同样也是不能的。集合中的for-Each循环的局限性与数组的for-Each循环是一样的。集合的for-Each循环是不能对集合进行增删操作、也不能获取索引。而集合的普通for循环可以使用的迭代器提供了对集合的增删方法（如：​​Iterator.remove​​​，​​ListIterator.add()​​​），获取索引的方法（如：​​ListIterator.nextIndex()​​​、​​ListIterator.previousIndex()​​）；

三、Iterator源码分析

我们来分析一下Iterator源码，主要看看为什么在集合迭代时，修改集合可能会抛出​​ConcurrentModificationException​​异常。以ArrayList中实现的Iterator为例。

先来看一下​​ArrayList.iterator()​​方法，如下：

1 public Iterator iterator() {2 return new Itr();3

​​iterator()​​​方法直接创建了一个类Itr的对象。那就接着看 Itr类的定义吧！发现​​Itr​​​其实是​​ArrayList​​​的内部类，实现了 ​​Iterator​​ 接口。

/** * An optimized version of AbstractList.Itr */ private class Itr implements Iterator { int cursor; // 当前的索引值，index of next element to return int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() { return cursor != size; } @SuppressWarnings("unchecked") public E next() { checkForComodification(); int i = cursor; if (i >= size) throw new NoSuchElementException(); //ArrayList的底层数组 Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i + 1; return (E) elementData[lastRet = i]; } public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { ArrayList.this.remove(lastRet); cursor = lastRet; lastRet = -1; //再次更新 expectedModCount expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } @Override @SuppressWarnings("unchecked") public void forEachRemaining(Consumer consumer) { Objects.requireNonNull(consumer); final int size = ArrayList.this.size; int i = cursor; if (i >= size) { return; } final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) { throw new ConcurrentModificationException(); } while (i != size && modCount == expectedModCount) { consumer.accept((E) elementData[i++]); } // update once at end of iteration to reduce heap write traffic cursor = i; lastRet = i - 1; checkForComodification(); } final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }

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