Java中 for each循环的实现原理

参考链接： Java for-each循环

一、foreach()简介 

1.for each语句是jdk1.5的新特征之一，在遍历集合，数组方面提供了很大的便利。 

2.for each语句是for语句的特殊简化版本，但是for each语句并不能完全取代for语句，然而，任何的for each语句都可以改写为for语句版本。  

3.for each的语句格式： 

　　for(元素数据类型  元素变量：遍历对象) 

　　{ 

　　　//循环体内容 

　　} 

二、实现原理 

平时Java程序中，应用比较多的就是对Collection集合类的foreach遍历，foreach之所以能工作，是因为这些集合类都实现了Iterable接口（数组也是引用数据类型，所以它的底层也是一个类，同样实现了Iterable接口）。 

Iterable接口中定义了Iterator迭代器的产生方法，并且foreach就是通过Iterable接口在序列中进行移动。 

首先来看看foreach能够使用的类型是什么： 

编译器报错原因写的很清楚了，要求：数组或java.lang.Iterable。 

看下jdk源码对Iterable接口的声明： 

/** Implementing this interface allows an object to be the target of

 *  the "foreach" statement.

 * @since 1.5

 */

public interface Iterable<T> {

    /**

     * Returns an iterator over a set of elements of type T.

     * 

     * @return an Iterator.

     */

    Iterator<T> iterator();

} 

该接口中定义了产生Iterator迭代器的方法： 

package java.util;

public interface Iterator

{

    public abstract boolean hasNext();

    public abstract Object next();

    public abstract void remove();

} 

实现Iterable，允许成为foreach语法的target。 

那数组呢？数组没有实现为什么也可以用呢？ 

那是因为遍历数组时，会转换为对数组中的每一个元素的循环引用，相当于for语法循环遍历一样。 

那么为什么是数组或者实现了这个接口，就能实现遍历呢？其实是因为编译器的原因，在编译中的语义分析过程中，有一个解除语法糖的操作，（语法糖是啥？可以理解成编译器为方便开发人员开发，会对特定代码做一些特殊处理，方便开发人员使用，除了foreach，java中还有泛型、装箱、拆箱、变长字符串等）。 

对于list编译器会调用Iterable接口的 iterator方法来循环遍历数组的元素，iterator方法中是调用Iterator接口的的 next()和hasNext（）方法来做循环遍历。java中有一个叫做迭代器模式的设计模式，这个其实就是对迭代器模式的一个实现。对于数组，就是转化为对数组中的每一个元素的循环引用