为什么循环遍历 ArrayList<String> 与常规数组相同？ [复制]

Question

方法一

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

for (String s : list) {
    write.append(s);
    write.append('\n');
}

如何以这种方式循环遍历ArrayList？这种方法是不是只适用于静态常用数组，例如：

String[] list2 = new String[]{"1","2","3","4"};?

如果我想遍历 ArrayList<String> list，为什么不这样做：

方法 2

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    write.append(list.get(i));
    write.append("\n");
}

我只是不明白如何使用 方法 1。欢迎任何解释。

Answer 1

ArrayList 实现了Iterable，这使得它提供了一个Iterator 对象，然后由 for 循环用户使用。

任何实现 Iterable 的类都可以在 for 循环中使用，就像数组一样。

简化的 for 循环对于数组和集合看起来是一样的，但在底层，它使用数组的索引和集合的迭代器。

Answer 2

这些称为 for-each 循环，可以应用于数组和集合。格式：

for ([type] [var-name] : [array or iterable value]) {
    ...
}

要使用 for-each 循环，您只需要满足以下两个条件之一：

1. 迭代值是一个数组，或者
2. 迭代值为Iterable。

我们这样做的最大原因是因为List 不是我们可以在循环中使用的唯一Iterable，但它是唯一可以索引的。这使您可以进行通用迭代，而不是将自己锁定在固定的索引列表格式中。

例如，HashSet 没有排序，但我仍然可以在 for-each 循环中对其进行迭代：

HashSet<String> strs = new HashSet<String>();
for (String str : strs) { ... }

我还可以有一个方法采用Iterable 而不是List：

public static void printStrings(Iterable<String> strs) {
    for (String str : strs) {
        System.out.println(str);
    }
}

如果不先将其复制到其他东西（例如数组或List）中，我无法使用索引对其进行迭代。

使用 for-each 循环的另一个重要原因是它编译为使用列表外的Iterator（通过Iterable.iterator()），这允许快速失败的迭代。这会导致像ConcurrentModificationExceptions 这样的东西告诉我们在我们迭代它时集合被修改了。例如，这总是会抛出一个ConcurrentModificationException:

List<String> strs = ... ;
for (String str : strs) {
    strs.remove(str);
}

但这不会：

List<String> strs = ... ;
for (int i = 0; i < strs.length(); i++) {
    strs.remove(str);
}

这对于多线程应用程序很有用，因为您应该在访问列表之前锁定列表，因为大多数 List 实现不是为线程安全而设计的，并且迭代是从不没有外部同步的线程安全，同时使用索引和 Iterator。如果一个线程对其进行迭代，而另一个线程对其进行了更改，则可以（不能保证，但可以）抛出ConcurrentModificationException，它告诉您列表未正确锁定。被索引的永远不会给你这种信息。相反，它只会表现出奇怪的行为，比如跳过元素。

Answer 3

有一个名为Iterable 的接口允许快速迭代。如果某些东西实现了Iterable，则允许快速迭代。 Iterable 接口有一个方法，它返回一个Iterator，可用于迭代元素。

Answer 4

第一个称为enhanced-for，或“for each”。它被认为是 for 语句的传统模型的语法糖 - 允许您迭代集合中的 每个 元素 - 无论是数组还是 Java 集合框架中的任何内容。

这些类型的循环有两个明显的区别：

• 增强的 for 语句为您索引值，并将其作为声明的一部分存储在临时变量中。因此，您不必执行 val[i] 或 value.get(i) 之类的操作 - 这会自动为您完成。
• 您无法在增强的 for 语句中指定增量；您可以遍历集合中的所有元素，或者通过 break 语句提前终止。

在 JLS 中定义了可以使用标准数组进行迭代的原因，特别是 §14.14.2 - 因为数组没有实现 Iterable，它会将其转换为标准行为的 for 语句。

• ...否则，表达式必须具有数组类型，T[]。

  让L1 ... Lm 是紧接在增强的 for 语句之前的标签序列（可能为空）。

增强的 for 语句相当于基本的 for 语句，形式如下：

T[] #a = Expression; 
L1: L2: ... Lm:
for (int #i = 0; #i < #a.length; #i++) {
    VariableModifiers(opt) TargetType Identifier = #a[#i];
    Statement
}

#a 和 #i 是自动生成的标识符，与增强 for 语句发生时范围内的任何其他标识符（自动生成或其他方式）不同。

Answer 5

这是 for-each 语法：http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/language/foreach.html

编译器会将您在方法 1 中的代码转换为类似：

for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
  String s = iterator.next();
  write.append(s);
  write.append('\n');
}