Java中增強(qiáng)for循環(huán)的實(shí)現(xiàn)原理和坑詳解
前言
引入增強(qiáng)for循環(huán)的原因:在JDK5以前的版本中,遍歷數(shù)組或集合中的元素,需要先獲得數(shù)組的長度或集合的迭代器,比較麻煩。
JDK5中定義了一種新的語法----增強(qiáng)for循環(huán),以簡化此類操作。增強(qiáng)for循環(huán)只能用在數(shù)組或?qū)崿F(xiàn)Iterable接口的集合上。
語法格式:
for(變量類型 變量:需迭代的數(shù)組或集合){
}
在JAVA中,遍歷集合和數(shù)組一般有以下三種形式:
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 + ",");
}
第一種是普通的for循環(huán)遍歷、第二種是使用迭代器進(jìn)行遍歷,第三種我們一般稱之為增強(qiáng)for循環(huán)(for each)。
實(shí)現(xiàn)原理
可以看到,第三種形式是JAVA提供的語法糖,這里我們剖析一下,這種增強(qiáng)for循環(huán)底層是如何實(shí)現(xiàn)的。
我們對以下代碼進(jìn)行反編譯:
for (Integer i : list) {
System.out.println(i);
}
反編譯后:
Integer i;
for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(i)){
i = (Integer)iterator.next();
}
反編譯后的代碼其實(shí)比較復(fù)雜,我們按照執(zhí)行順序拆解一下:
Integer i; 定義一個臨時變量i
Iterator iterator = list.iterator(); 獲取List的迭代器
iterator.hasNext(); 判斷迭代器中是否有未遍歷過的元素
i = (Integer)iterator.next(); 獲取第一個未遍歷的元素,賦值給臨時變量i
System.out.println(i) 輸出臨時變量i的值
如此循環(huán)往復(fù),直到遍歷完List中的所有元素。
通過反編譯,我們看到,其實(shí)JAVA中的增強(qiáng)for循環(huán)底層是通過迭代器模式來實(shí)現(xiàn)的。
增強(qiáng)for循環(huán)的坑
這里說是增強(qiáng)for循環(huán)的坑,其實(shí)主要是因?yàn)橛行┤瞬涣私庠鰪?qiáng)for循環(huán)的實(shí)現(xiàn)原理而可能踩入的坑。
既然增強(qiáng)for循環(huán)通過迭代器實(shí)現(xiàn),那么必然有迭代器的特性。
Java中有fail-fast機(jī)制。在使用迭代器遍歷元素的時候,在對集合進(jìn)行刪除的時候一定要注意,使用不當(dāng)有可能發(fā)生ConcurrentModificationException,這是一種運(yùn)行時異常,編譯期并不會發(fā)生。只有在程序真正運(yùn)行時才會爆發(fā)。
如以下代碼:
for (Student stu : students) {
if (stu.getId() == 2)
students.remove(stu);
}
會拋出ConcurrentModificationException異常。
Iterator是工作在一個獨(dú)立的線程中,并且擁有一個 mutex 鎖。 Iterator被創(chuàng)建之后會建立一個指向原來對象的單鏈索引表,當(dāng)原來的對象數(shù)量發(fā)生變化時,這個索引表的內(nèi)容不會同步改變,所以當(dāng)索引指針往后移動的時候就找不到要迭代的對象,所以按照 fail-fast 原則 Iterator 會馬上拋出
java.util.ConcurrentModificationException異常。
所以 Iterator 在工作的時候是不允許被迭代的對象被改變的。
但你可以使用 Iterator 本身的方法 remove() 來刪除對象,Iterator.remove() 方法會在刪除當(dāng)前迭代對象的同時維護(hù)索引的一致性。
正確的在遍歷的同時刪除元素的姿勢:
Iterator<Student> stuIter = students.iterator();
while (stuIter.hasNext()) {
Student student = stuIter.next();
if (student.getId() == 2)
stuIter.remove();//這里要使用Iterator的remove方法移除當(dāng)前對象,如果使用List的remove方法,則同樣會出現(xiàn)ConcurrentModificationException
}
好啦,這里給你介紹了增強(qiáng)for循環(huán)的實(shí)現(xiàn)原理,以及使用不當(dāng)可能踩入的坑。所以,雖然是一個簡單的for-each語法,但是也要了解其原理,不然可能導(dǎo)致一些莫名其妙的問題。
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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