增強for迴圈(for each)的實現原理
在JAVA中,遍歷集合和陣列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迴圈遍歷、第二種是使用迭代器進行遍歷,第三種我們一般稱之為增強for迴圈(for each)。
實現原理 可以看到,第三種形式是JAVA提供的語法糖,這裡我們剖洗一下,這種增強for迴圈底層是如何實現的。
我們對以下程式碼進行反編譯:
for (Integer i : list) {
System.out.println(i);
}
反編譯後:
Integer i;
for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(i)){
i = (Integer)iterator.next();
}
反編譯後的程式碼其實比較複雜,我們按照執行順序拆解一下
Integer i; 定義一個臨時變數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,賦值給臨時變數i System.out.println(i) 輸出臨時變數i的值
如此迴圈往復,直到遍歷完List中的所有元素。
通過反編譯,我們看到,其實JAVA中的增強for迴圈底層是通過迭代器模式來實現的。
問題 既然增強for迴圈通過迭代器實現,那麼必然有迭代器的特性。在Java中的fail-fast機制
for (Student stu : students) {
if (stu.getId() == 2)
students.remove(stu);
}
會丟擲ConcurrentModificationException異常。
Iterator是工作在一個獨立的執行緒中,並且擁有一個 mutex 鎖。 Iterator被建立之後會建立一個指向原來物件的單鏈索引表,當原來的物件數量發生變化時,這個索引表的內容不會同步改變,所以當索引指標往後移動的時候就找不到要迭代的物件,所以按照 fail-fast 原則 Iterator 會馬上丟擲java.util.ConcurrentModificationException異常。
所以 Iterator 在工作的時候是不允許被迭代的物件被改變的。但你可以使用 Iterator 本身的方法 remove() 來刪除物件,Iterator.remove() 方法會在刪除當前迭代物件的同時維護索引的一致性。
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();
//這裡要使用Iterator的remove方法移除當前物件,如果使用List的remove方法,
//則同樣會出現ConcurrentModificationException
}