Java 中的增强 for 循环（foreach 循环）详解

简介

在 Java 编程中，循环是处理集合或数组元素的常用工具。增强 for 循环（也称为 foreach 循环）是 Java 5 引入的一种语法糖，它为遍历数组和集合提供了一种更简洁、更易读的方式。本文将深入介绍 Java 中的 foreach 循环，包括其基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者更好地掌握和运用这一特性。

1. 基础概念

增强 for 循环（foreach 循环）是 Java 提供的一种简化的循环结构，用于遍历数组和实现了 Iterable 接口的集合类（如 List、Set 等）。它的主要优点是代码简洁，避免了传统 for 循环中索引变量的使用，使代码更易读和维护。

语法结构

for (元素类型 元素变量 : 数组或集合) {
    // 循环体
}

在这个语法中，元素类型 是数组或集合中元素的类型，元素变量 是一个临时变量，用于存储当前遍历到的元素，数组或集合 是要遍历的对象。

2. 使用方法

遍历数组

public class ArrayForeachExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        for (int number : numbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个整数数组 numbers，然后使用 foreach 循环遍历数组中的每个元素，并将其打印输出。

遍历集合

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CollectionForeachExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Cherry");

        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个 ArrayList 集合，并向其中添加了几个字符串元素。然后使用 foreach 循环遍历集合中的每个元素，并将其打印输出。

3. 常见实践

计算数组元素的总和

public class ArraySumExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        int sum = 0;
        for (int number : numbers) {
            sum += number;
        }
        System.out.println("数组元素的总和是: " + sum);
    }
}

在这个示例中，我们使用 foreach 循环遍历数组中的每个元素，并将其累加到变量 sum 中，最后输出数组元素的总和。

查找集合中的特定元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class FindElementExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Cherry");

        boolean found = false;
        for (String fruit : fruits) {
            if (fruit.equals("Banana")) {
                found = true;
                break;
            }
        }
        if (found) {
            System.out.println("找到了 Banana");
        } else {
            System.out.println("未找到 Banana");
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用 foreach 循环遍历集合中的每个元素，查找是否存在字符串 "Banana"。如果找到，则将标志变量 found 设置为 true 并跳出循环，最后根据标志变量的值输出查找结果。

4. 最佳实践

不要在 foreach 循环中修改集合结构

在 foreach 循环中修改集合的结构（如添加、删除元素）会导致 ConcurrentModificationException 异常。如果需要修改集合结构，建议使用迭代器（Iterator）。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ModifyCollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Cherry");

        // 使用迭代器删除元素
        Iterator<String> iterator = fruits.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String fruit = iterator.next();
            if (fruit.equals("Banana")) {
                iterator.remove();
            }
        }

        // 输出修改后的集合
        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用迭代器删除集合中的元素，避免了在 foreach 循环中修改集合结构导致的异常。

明确元素类型

在使用 foreach 循环时，要确保 元素类型 与数组或集合中元素的实际类型一致，否则会导致编译错误。

5. 小结

增强 for 循环（foreach 循环）是 Java 中一种简洁、易读的循环结构，适用于遍历数组和实现了 Iterable 接口的集合类。它避免了传统 for 循环中索引变量的使用，使代码更简洁。但在使用时要注意不要在循环中修改集合结构，以免引发异常。通过掌握 foreach 循环的使用方法和最佳实践，可以提高代码的可读性和可维护性。

6. 参考资料

《Effective Java》