Java for-each循环(遍历循环)详解
作者：晚夜微雨问海棠呀
本文详解Java for-each循环,涵盖其简化遍历、类型安全、不可变性、空指针防护等特性,适用场景及限制,错误案例与修正,性能对比,高级技巧（如Java14 Records）,并提供最佳实践指南
一、本质与语法
// 标准语法 (Java 5+)
for (ElementType element : Iterable/Array) {
// 操作element
}
// 等效传统实现
Iterator<ElementType> it = collection.iterator();
while (it.hasNext()) {
ElementType element = it.next();
// 操作element
}
设计目标：简化集合/数组遍历，消除显式迭代器操作
底层机制：
- 对
Iterable对象：自动调用iterator()获取迭代器 - 对数组：转换为传统索引循环（编译后字节码可见）
二、核心特性
强制类型安全
List<String> list = Arrays.asList("A", "B");
for (Integer num : list) {} // 编译错误：类型不匹配
不可变性保证
for (final String s : list) {
s = "new"; // 编译错误：final修饰符
}
空指针防护
for (Object obj : null) { ... } // 运行时抛出NullPointerException
三、适用场景与限制
| 支持的数据结构 | 不支持的操作场景 |
|---|---|
| 所有实现Iterable的集合 | 遍历时删除元素（需用Iterator.remove()） |
| 数组 | 需要反向遍历 |
| 自定义可迭代对象 | 需要同时访问索引 |
四、典型错误案例
并发修改异常
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B"));
for (String s : list) {
list.remove(s); // 抛出ConcurrentModificationException
}
✅ 修正方案：改用迭代器遍历 + remove()
对象引用陷阱
List<StringBuilder> list = new ArrayList<>();
list.add(new StringBuilder("Hello"));
for (StringBuilder sb : list) {
sb.append(" World"); // 修改对象内部状态 ✔️
sb = new StringBuilder(); // 仅改变局部引用 ✖️
}
五、性能对比分析
| 数据结构 | for-each | 传统for循环 | 推荐方案 |
|---|---|---|---|
| ArrayList | 迭代器遍历（稍慢） | 索引直接访问（快） | 大数据量选传统式 |
| LinkedList | 迭代器遍历（快） | 索引遍历（O(n²)） | 必须用for-each |
| HashSet | 唯一安全遍历方式 | 无法直接使用索引 | 强制使用for-each |
六、高级应用技巧
多维数组遍历
int[][] matrix = {{1,2}, {3,4}};
for (int[] row : matrix) {
for (int num : row) {
System.out.print(num + " ");
}
}
自定义可迭代对象
class MyIterable implements Iterable<String> {
public Iterator<String> iterator() {
return Arrays.asList("A","B").iterator();
}
}
并行遍历优化（Java 8+）
list.parallelStream().forEach(element -> {
// 多线程处理（注意线程安全）
});
七、最佳实践指南
优先选择场景
- 只读遍历操作
- 无需索引的线性访问
- 代码可读性要求高
规避风险策略
// 防御性复制（针对可能被修改的集合）
for (String s : new ArrayList<>(originalList)) {
originalList.remove(s); // 安全操作
}
类型推断优化（Java 10+）
var entries = Map.of(1,"A",2,"B").entrySet();
for (var entry : entries) {
System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
}
深度扩展：Java 14引入的Records类型可与for-each循环完美配合：
record Point(int x, int y) {}
List<Point> points = List.of(new Point(1,2), new Point(3,4));
for (Point(var x, var y) : points) { // 模式匹配解构（Java 17预览特性）
System.out.println(x + "," + y);
}
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。