【Java基础系列】循环与迭代

1. for循环

• 基本for循环

  for (int i = 0; i < 3; i++) {
  	System.out.println(i);
  }
  

• 增强for循环
  增强for循环适用于对集合类和数组的循环。

  List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
  for (Integer v : list) {
      System.out.println(v);
  }
  

  对于集合类，本质上，它是基于Collection的迭代器（iterator）的简便写法。
  通过编译后的class文件可以看出还原后的代码：

  List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
  Iterator var3 = list.iterator();
  
  while(var3.hasNext()) {
     Integer v = (Integer)var3.next();
     System.out.println(v);
  }
  

  对于数组，编译后，依然是基本的for循环。

  //源代码
   int[] array = new int[]{1,2,3};
      for (int v : array){
          System.out.println(v);
  }
  //编译后
  int[] array = new int[]{1, 2, 3};
      int[] var3 = array;
      int var4 = array.length;
  
      for(int var5 = 0; var5 < var4; ++var5) {
          int v = var3[var5];
          System.out.println(v);
  }
  

2. 迭代

实现了Collection接口的所有集合类，都实现了迭代器（iterator），可以很方便的通过next()方法进行遍历：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
}

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🤔思考：Java中遍历集合除了for，增强for、Iterator，还有forEach，那么这4种遍历方法的效率如何呢？

通过以下代码进行测试：

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        int max = 10000000;
        for (int i = 0; i < max; i++) {
            list.add(i);
        }
        long start = System.currentTimeMillis();
        testFor(list);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);

        start = System.currentTimeMillis();
        testFor2(list);
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);

        start = System.currentTimeMillis();
        testIterator(list);
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);

        start = System.currentTimeMillis();
        testForEach(list);
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);

    }

    private static void testFor(List<Integer> list) {
        int i = 0;
        for (int size = list.size(); i < size; i++) {

        }
    }

    private static void testFor2(List<Integer> list) {
        for (Integer integer : list) {

        }
    }

    private static void testIterator(List<Integer> list) {
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            iterator.next();
        }
    }

    private static void testForEach(List<Integer> list) {
        list.forEach(v -> {

        });
    }

测试结果：

执行效率从高到底依次是：for循环、iterator、增强for循环、foreach。

看一下编译后的class：

    private static void testFor(List<Integer> list) {
        int i = 0;

        for(int size = list.size(); i < size; ++i) {
        }

    }

    private static void testFor2(List<Integer> list) {
        Integer var2;
        for(Iterator var1 = list.iterator(); var1.hasNext(); var2 = (Integer)var1.next()) {
        }

    }

    private static void testIterator(List<Integer> list) {
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();

        while(iterator.hasNext()) {
            iterator.next();
        }

    }

    private static void testForEach(List<Integer> list) {
        list.forEach((v) -> {
        });
    }

其中增强for循环也是被替换成了迭代器。之所以iterator的效率要比增强for高一点，在编译后增强for多了赋值操作：var2 = (Integer)var1.next()，而测试种使用的iterator是while，少了赋值操作。

实际开发中，如果没有极致的性能要求，以上4种遍历方式都可以使用。