内部迭代器是否使用 hasNext() 和 next() 在 Java 中进行迭代？

Question

我正在学习内部迭代器，并且我了解内部迭代器在后台管理迭代：

   public void internalIterator(){
      List<String> namesList = Arrays.asList("Tom", "Dick", "Harry");
      namesList.forEach(name -> System.out.println(name));
   }

但我认为增强的 for 循环做同样的事情：

 public void enhancedForLoop(){
  List<String> namesList = Arrays.asList("Tom", "Dick", "Harry");
  for(String name : namesList){
    System.out.println(name);
  }
 }

我知道增强的 for 循环在后台使用 hasNext() 和 next() 方法。并且增强的 for 循环是一个外部迭代器。那么为什么 forEach() 方法是一个内部迭代器呢？ forEach() 方法不是在后台使用 hasNext() 和 next() 方法吗？如何以不同于增强的 for 循环的方式在 backgorund 中管理迭代？使用 forEach() 的迭代是否比使用增强的 for 循环更快？任何反馈将不胜感激？

Answer 1

我不知道您从哪里得到“增强的 for 循环是一个外部迭代器”，但 Iterable.forEach 与您的第二个示例执行相同的操作（可以被覆盖，但我看不出有任何理由） .

default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

Answer 2

另见Iterable接口上forEach的定义。 两种构造都使用同一接口的不同方法。

从概念上讲，区别在于，在“增强的 for 循环”中，实现 Iterable 的类仅创建 Iterator，而循环构造负责推进它（另请参阅 this related question）。

当调用forEach时，该类控制整个迭代过程，并且可以选择最适合其底层数据结构的任何内容。例如，它可以避免创建 Iterator 对象，而是使用一些内部数组索引或类似的。

除此之外，它们应该是等价的。在大多数情况下，我预计性能不会有任何差异。

请参阅 this excellent answer 了解您可能想要使用 forEach 的其他一些原因，例如迭代同步集合时额外的一致性保证，this one 提到它不提供的东西，例如流控制（例如使用break 短路）或支持检查异常。

Answer 3

区别在于 API 的用户必须做什么。

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区别

外部

使用iterator() 时，管理遍历是用户的工作（您的工作）：何时调用hasNext() 以及何时调用next()。迭代由 API 的用户在外部处理。用户既遍历元素又消费元素。

内部

使用forEach 时，管理遍历是API 的工作。迭代由内部处理，而不是由用户处理；用户只消费元素。

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结论

hasNext() 和 next() 是否被调用无关紧要。重要的是 谁 调用 hasNext() 和 next() - 谁处理迭代，谁负责迭代器。

forEach 是内部的，因为用户无法控制元素的迭代方式。 API 处理它；迭代器是内部的。

iterator() 是外部的，因为用户必须定义​​迭代将如何发生。 API 将迭代器传递给您，这就是 API 所做的一切。迭代器是外部的。

即使forEach 在某些情况下使用iterator()，该迭代器仍然在您使用的API 内部（List）。打电话给forEach 的人仍然只担心消耗元素。用户无法控制元素的遍历方式，因此forEach 使用什么并不重要。

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关于何时使用策略的建议

当您需要最基本的顺序迭代时，您会使用增强循环。

当您需要更复杂的迭代时，您可以使用iterator()。

当您只担心消耗元素并且不介意 API 决定如何遍历集合时，您可以使用 forEach。