Java中增强for循环的实现原理和坑详解
前言
引入增强for循环的原因:在JDK5以前的版本中,遍历数组或集合中的元素,需要先获得数组的长度或集合的迭代器,比较麻烦。
JDK5中定义了一种新的语法----增强for循环,以简化此类操作。增强for循环只能用在数组或实现Iterable接口的集合上。
语法格式:
for(变量类型 变量:需迭代的数组或集合){
}
在JAVA中,遍历集合和数组一般有以下三种形式:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | for ( int i = 0 ; i < list.size(); i++) { System.out.print(list.get(i) + "," ); } Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + "," ); } for (Integer i : list) { System.out.print(i + "," ); } |
第一种是普通的for循环遍历、第二种是使用迭代器进行遍历,第三种我们一般称之为增强for循环(for each)。
实现原理
可以看到,第三种形式是JAVA提供的语法糖,这里我们剖析一下,这种增强for循环底层是如何实现的。
我们对以下代码进行反编译:
反编译后:
1 2 3 4 | Integer i; for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(i)){ i = (Integer)iterator.next(); } |
反编译后的代码其实比较复杂,我们按照执行顺序拆解一下:
Integer i; 定义一个临时变量i
Iterator iterator = list.iterator(); 获取List的迭代器
iterator.hasNext(); 判断迭代器中是否有未遍历过的元素
i = (Integer)iterator.next(); 获取第一个未遍历的元素,赋值给临时变量i
System.out.println(i) 输出临时变量i的值
如此循环往复,直到遍历完List中的所有元素。
通过反编译,我们看到,其实JAVA中的增强for循环底层是通过迭代器模式来实现的。
增强for循环的坑
这里说是增强for循环的坑,其实主要是因为有些人不了解增强for循环的实现原理而可能踩入的坑。
既然增强for循环通过迭代器实现,那么必然有迭代器的特性。
Java中有fail-fast机制。在使用迭代器遍历元素的时候,在对集合进行删除的时候一定要注意,使用不当有可能发生ConcurrentModificationException,这是一种运行时异常,编译期并不会发生。只有在程序真正运行时才会爆发。
如以下代码:
会抛出ConcurrentModificationException异常。
Iterator是工作在一个独立的线程中,并且拥有一个 mutex 锁。 Iterator被创建之后会建立一个指向原来对象的单链索引表,当原来的对象数量发生变化时,这个索引表的内容不会同步改变,所以当索引指针往后移动的时候就找不到要迭代的对象,所以按照 fail-fast 原则 Iterator 会马上抛出
java.util.ConcurrentModificationException异常。
所以 Iterator 在工作的时候是不允许被迭代的对象被改变的。
但你可以使用 Iterator 本身的方法 remove()
来删除对象,Iterator.remove()
方法会在删除当前迭代对象的同时维护索引的一致性。
正确的在遍历的同时删除元素的姿势:
1 2 3 4 5 6 | Iterator<Student> stuIter = students.iterator(); while (stuIter.hasNext()) { Student student = stuIter.next(); if (student.getId() == 2 ) stuIter.remove(); //这里要使用Iterator的remove方法移除当前对象,如果使用List的remove方法,则同样会出现ConcurrentModificationException } |
好啦,这里给你介绍了增强for循环的实现原理,以及使用不当可能踩入的坑。所以,虽然是一个简单的for-each语法,但是也要了解其原理,不然可能导致一些莫名其妙的问题。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对脚本之家的支持。
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