原理分析

for循环

  • 它的实现本质上是一个出栈、改变值、比较的过程：

    1. for (int i = 0; i < 10; i++) {
    2.   System.out.println(i);
    3. }

  • 1）定义初始值i

  • 2）比较初始值i < 10，如果满足则继续，否则跳出循环
  • 3）执行代码块{}中的逻辑
  • 4）执行i++操作

  • 5）重新执行步骤2）

    foreach循环

  • 它的实现本质是把循环主体（实现了Iterator接口）转换成Iterator对象进行遍历（调用hasNext检查是否有下一个值，有则调用next获取下一个值）

    1. // 假设有一个整型数组列表List<Integer> intList
    2. for (Integer i : intList) {
    3.   System.out.println(i);
    4. }

  • 1）获取Iterator对象

    • 在这里是Iterator
  • 2）调用hasNext()方法确认是否有下一个Integer对象，如果有则继续，否则结束循环
  • 3）有则调用next()方法获取引用，并赋值给变量i
    • 注：在调用next方法后，iterator将指向再下一个对象
  • 4）执行代码块{}
  • 5）重复执行步骤2）

while循环

  • 相较之下，while循环更加灵活，它的实现与如何使用它息息相关

  • 与for循环大致相同

    1. int i = 0;
    2. while (i < 10) {
    3.   System.out.println(i);
    4.   i++;
    5. }

  • 与foreach循环大致相同

    1. // 假设有一个整型数组列表List<Integer> intList
    2. Iterator<Integer> iterator = intList.iterator();
    3. while (iterator.hasNext()) {
    4.   Integer i = (Integer) iterator.next();
    5.   // 注意：若不调用iterator.next()，可能会陷入死循环中
    6.   // iterator一直会指向第一个值，若第一个值存在，则等价于while(true) {}
    7.   System.out.println(i);
    8. }

Stream流

  • Stream流绝大多数方法的参数类型都是函数是接口，调用方法时参数一般都使用lambda表达式（因此会根据lambda表达式底层实现原理，转为内部类来实现）
  • 当仅调用forEach方法执行时，其原理类似于foreach循环，将数组列表中的元素逐个遍历
    1. // 假设有一个整型数组列表List<Integer> intList
    2. intList.stream().forEach(i -> {
    3.   System.out.println(i);
    4. });
    5. // 简化写法：intList.forEach(System.out::println);

分析

  • 从原理上来看，for循环和while循环的实现方式更加简洁，若追求更高的遍历效率，可以考虑使用；
    • 若为数组，那么可以考虑直接使用for和while循环
  • 从实现上来看，foreach和stream流的forEach实现编码量更少，因此追求用更少的代码做更多的事，可以考虑使用；
  • 当然，这种选择也不是绝对的，在实际场景中，还需要考虑遍历的对象类型；比如ArrayList和LinkedList因为底层实现不同，所以其遍历效率也是不一样的）
  • 会令人觉得疑惑的点是，为什么距离当前时间越近的新功能，它的遍历效率会更低？
    • 我认为，随着硬件水平的提高，这种差距只会越来越小
    • 大众的趋势更趋向于，使用更少的代码，解决更多的事
    • 因此最近的的功能，其主要目的还是减少代码量，实现某些逻辑更简单；但相对的，这些功能的底层实现就会更加复杂。
  • Tips：详细对比数据参考下面的文章，在此就不再重复写相同的东西了

参考