Java 的三种循环：foreach，Iterator 和 classic for loop

不得不说，java语言在提供了这三种循环方式带来灵活性的同时，同时也将一些“混乱”引入了进来。

这里的“混乱”并不是真正意义上的混乱，而是由于没有统一的风格而带来使用习惯的问题——想象一下，如果同一个项目中这三种都有人用，阅读起来真是五味杂陈啊。

 

有人要问了，那么，这三种到底哪种好呢？

在回答这个问题之前，能告诉我“好”的定义是什么吗？

我所认为的好，无非2点——1、代码简洁；2、性能高效

 

接下来，我们对这3种for循环方式一一评估。

Classic for loop

首先，来看看classic for loop.

 

<pre name="code" class="java">List<String> birds = new ArrayList<String>() {
    {
        add("magpie");
        add("crow");
        add("emu");
    }
};
for (int i = 0; i < birds.size(); i++) {
    String bird = birds.get(i);
}

 

这种方式，代码风格还好，可惜的是，有个隐藏的性能问题。

 

对于List接口的众多实现类来讲，并不是每个实现的get(i)都是O(1)时间的。比如LinkedList的时间复杂度就是O(n)。

这样，每次调用get方法的性能从固定时间变为了随着n增长而增长的线性时间。

（这里，我不打算讨论list.size()方法的性能，如果仅仅从LinkedList和ArrayList这样常用的方法来看，它的性能损失可以忽略不计，除非是追求极致）

(图片引用自：ArrayList vs. LinkedList vs. Vector [1])

换句话讲，如果上面的List实现换成LinkedList，这样的代码就可能存在隐藏的性能问题。（当List比较大且频繁调用的情况下）

而恰恰Java又是提倡隐藏实现细节的语言，使用者往往并不知道传入的List实现究竟是哪一种。所以……可能，仅仅是可能，一个隐藏的性能地雷埋下了。

 

Iterator 

现在，来看看 iterator for 循环。

上面那个例子，稍加改动就成为了下面这样：

 

List<String> birds = new ArrayList<String>() {
    {
        add("magpie");
        add("crow");
        add("emu");
    }
};
for (Iterator<String> itr = birds.iterator(); itr.hasNext();) {
    String bird = itr.next();
}

从性能角度来看，这种方式还好，获取每个元素都是固定时间，但是，从代码风格来看，略显复杂了。

 

不过，iterator有个优点，就是可以在循环体内删除列表中的元素（可能成功-依赖List的具体实现），而其他的2种方式不行。

 

List<String> birds = new ArrayList<String>() {
    {
        add("magpie");
        add("crow");
        add("emu");
    }
};
// 下面的for循环执行后,birds列表将被清空
for (Iterator<String> itr = birds.iterator(); itr.hasNext();) {
    String bird = itr.next();
    itr.remove();
}

而下面这种方式是错误的

 

 

List<String> birds = new ArrayList<String>() {
    {
        add("magpie");
        add("crow");
        add("emu");
    }
};
// 下面的for循环执行时将会抛出异常
for (String bird : birds) {
    birds.remove(bird);
}

 

 

Foreach

最后，来看看用JDK5引入的神器，foreach循环。

 

List<String> birds = new ArrayList<String>() {
    {
        add("magpie");
        add("crow");
        add("emu");
    }
};
for (String bird : birds) {
}

从代码风格上来看，它最简洁。那么性能如何呢？

 

其实，对于集合来说，它只是Iterator循环的包装（甜头），编写代码的时候简化了代码，而编译的时候依然是用Iterator实现的。

对于数组类型，还是用的classic for loop实现。

所以，性能也是最优的。

对比一下这三种方式，我们可以得出结论：

 

	简洁性	性能
classic for loop	OK	可能会差
Iterator	差	好
foreach	好	好

 

 

所以，如果可以，尽量选择使用foreach循环，简洁且高效。

 

引用：

[1] ArrayList vs. LinkedList vs. Vector http://www.programcreek.com/2013/03/arraylist-vs-linkedlist-vs-vector/