Java中的增强for循环的实现原理与坑

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在JAVA中,遍历集合和数组一般有以下三种形式:

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:

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

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:

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。

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