Java中的增强for循环（For Each Loop）

简介

在Java编程中，增强for循环（也称为for-each循环）是一种遍历数组和集合的简洁方式。它从Java 5.0版本开始引入，大大简化了对集合和数组元素的遍历操作，让代码更易读和编写。本文将深入探讨Java中for-each循环的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

基础概念

增强for循环（for-each循环）是一种专门用于遍历数组和实现了Iterable接口的集合类（如ArrayList、LinkedList、HashSet等）的语法结构。它的语法形式如下：

for (elementType element : iterableObject) {
    // 执行操作
}

其中，elementType是数组或集合中元素的类型，element是一个临时变量，用于存储当前遍历到的元素，iterableObject是要遍历的数组或集合对象。

使用方法

遍历数组

以下是使用for-each循环遍历整型数组的示例：

public class ForEachArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

        for (int number : numbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

在上述代码中，numbers是一个整型数组。通过for-each循环，每次迭代时number变量会依次存储数组中的每个元素，然后打印出来。

遍历集合

下面是使用for-each循环遍历ArrayList的示例：

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

public class ForEachListExample {
    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);
        }
    }
}

这里创建了一个ArrayList对象fruits，并添加了几个字符串元素。通过for-each循环，依次打印出集合中的每个水果名称。

常见实践

计算数组元素之和

可以使用for-each循环计算整型数组中所有元素的和：

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("数组元素之和为: " + sum);
    }
}

在这个例子中，通过for-each循环遍历数组numbers，并将每个元素累加到sum变量中，最终打印出数组元素的总和。

打印集合中的元素

在实际开发中，经常需要打印集合中的所有元素。使用for-each循环可以很方便地实现：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class PrintSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> numbersSet = new HashSet<>();
        numbersSet.add(1);
        numbersSet.add(2);
        numbersSet.add(3);

        for (int number : numbersSet) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

上述代码创建了一个HashSet集合，并添加了几个整数元素。通过for-each循环，遍历并打印出集合中的每个元素。

最佳实践

避免在for-each循环中修改集合

虽然在for-each循环中修改数组元素是可行的，但在遍历集合时直接修改集合（例如添加或删除元素）会导致ConcurrentModificationException异常。这是因为for-each循环基于集合的迭代器实现，在遍历过程中集合结构发生变化会使迭代器状态不一致。

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

public class ForEachModificationExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        // 以下代码会抛出ConcurrentModificationException异常
        for (String element : list) {
            if ("B".equals(element)) {
                list.remove(element);
            }
        }
    }
}

如果需要在遍历集合时修改集合，可以使用传统的for循环或Iterator手动控制遍历过程：

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

public class IteratorModificationExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            if ("B".equals(element)) {
                iterator.remove();
            }
        }

        System.out.println(list);
    }
}

适用于只读操作

for-each循环最适合用于只读操作，例如遍历并打印集合或数组中的元素，计算元素的统计信息等。它简洁的语法可以使代码更加清晰和易读。

小结

增强for循环（for-each循环）是Java中遍历数组和集合的一种简洁而强大的方式。它简化了代码结构，提高了代码的可读性。然而，在使用时需要注意避免在循环中修改集合，确保其适用于只读操作。通过合理运用for-each循环，可以使Java代码更加高效和易于维护。