Java中的加強for循環（for each）的實現原理與坑

在JAVA中，遍歷集合和數組通常有如下三種形式：

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 + ",");
}
複製代碼

第一種是普通的for循環遍歷、第二種是使用迭代器進行遍歷，第三種咱們通常稱之爲加強for循環（for each）。

實現原理

能夠看到，第三種形式是JAVA提供的語法糖，這裏咱們剖洗一下，這種加強for循環底層是如何實現的。

咱們對如下代碼進行反編譯：

for (Integer i : list) {
       System.out.println(i);
   }
複製代碼

反編譯後：

Integer i;
    for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(i)){
        i = (Integer)iterator.next();        
    }
複製代碼

反編譯後的代碼其實比較複雜，咱們按照執行順序拆解一下：

Integer i; 定義一個臨時變量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，賦值給臨時變量i

System.out.println(i) 輸出臨時變量i的值

如此循環往復，直到遍歷完List中的全部元素。

經過反編譯，咱們看到，其實JAVA中的加強for循環底層是經過迭代器模式來實現的。

坑

既然加強for循環經過迭代器實現，那麼必然有迭代器的特性。在Java中的fail-fast機制中有介紹過。在使用迭代器遍歷元素的時候，在對集合進行刪除的時候必定要注意，使用不當有可能發生ConcurrentModificationException，如如下代碼：

for (Student stu : students) {    
    if (stu.getId() == 2)     
        students.remove(stu);    
}
複製代碼

會拋出ConcurrentModificationException異常。

Iterator是工做在一個獨立的線程中，而且擁有一個 mutex 鎖。 Iterator被建立以後會創建一個指向原來對象的單鏈索引表，當原來的對象數量發生變化時，這個索引表的內容不會同步改變，因此當索引指針日後移動的時候就找不到要迭代的對象，因此按照 fail-fast 原則 Iterator 會立刻拋出java.util.ConcurrentModificationException異常。

因此 Iterator 在工做的時候是不容許被迭代的對象被改變的。但你可使用 Iterator 自己的方法 remove() 來刪除對象，Iterator.remove() 方法會在刪除當前迭代對象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式：

Iterator<Student> stuIter = students.iterator();    
while (stuIter.hasNext()) {    
    Student student = stuIter.next();    
    if (student.getId() == 2)    
        stuIter.remove();//這裏要使用Iterator的remove方法移除當前對象，若是使用List的remove方法，則一樣會出現ConcurrentModificationException    
}
複製代碼