前言
当我们想要遍历集合时,Java为我们提供了多种选择,通常有以下三种写法:
- 写法1:for循环
for (int i = 0, len = strings.size(); i < len; i++) {
System.out.println(strings.get(i));
}
- 写法2:foreach循环
for (String var : strings) {
System.out.println(var);
}
- 写法3:Iterator
Iterator iterator = strings.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
那么以上三种遍历方式有何区别呢?for循环我们很熟悉了,就是根据下标来获取元素,这个特性与数组十分吻合,不熟悉的朋友可以阅读前面讲解数组的文章。foreach则主要对类似链表的结构提供遍历支持,链表没有下标,所以使用for循环遍历会大大降低性能。Iterator就是我们今天要讲述的主角,它实际上就是foreach。
那么,为什么集合可以进行foreach遍历,而我们自己定义的Java对象却不可以呢?有没有办法让任何对象都支持这种遍历方式?下面的内容会告诉我们答案。
Iterable
Iterable是迭代器的意思,作用是为集合类提供for-each循环的支持。由于使用for循环需要通过位置获取元素,而这种获取方式仅有数组支持,其他许多数据结构,比如链表,只能通过查询获取数据,这会大大的降低效率。Iterable就可以让不同的集合类自己提供遍历的最佳方式。
Iterable的文档声明仅有一句:
Implementing this interface allows an object to be the target of the "for-each loop" statement.
它的作用就是为Java对象提供foreach循环,其主要方法是返回一个Iterator
对象:
Iterator<T> iterator();
也就是说,如果想让一个Java对象支持foreach,只要实现Iterable接口,然后就可以像集合那样,通过Iterator iterator = strings.iterator()
方式,或者使用foreach,进行遍历了。
Iterator
Iterator是foreach遍历的主体,它的代码实现如下:
// 判断一个对象集合是否还有下一个元素
boolean hasNext();
// 获取下一个元素
E next();
// 删除最后一个元素。默认是不支持的,因为在很多情况下其结果不可预测,比如数据集合在此时被修改
default void remove(){...}
// 主要将每个元素作为参数发给action来执行特定操作
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action){...}
Iterator
还有一个子接口,是为需要双向遍历数据时准备的,在后续分析ArrayList
和LinkedList
时都会看到它。它主要增加了以下几个方法:
// 是否有前一个元素
boolean hasPrevious();
// 获取前一个元素
E previous();
// 获取下一个元素的位置
int nextIndex();
// 获取前一个元素的位置
int previousIndex();
// 添加一个元素
void add(E e);
// 替换当前元素值
void set(E e);
总结
在Java中有许多特性都是通过接口来实现的,foreach循环也是。foreach主要是解决for循环依赖下标的问题,为高效遍历更多的数据结构提供了支持。如果你清楚数组和链表的区别,应该就可以回答以下问题了:
for与foreach有何区别,哪个更高效?
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