java foreach的实现_java forEach实现原理

java.util.List实现了java.lang.Iterable接口.

jdk api文档中是这样描述Iterable接口的：实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。不过咋一看Iterable接口并没啥特别之处，只是定义了一个迭代器而已。

[java] view plaincopy

public interface Iterable {

/**

* Returns an iterator over a set of elements of type T.

*

* @return an Iterator.

*/

Iterator iterator();

}

究竟是如何实现foreach的呢，想想可能是编译器做了优化，就看了下最终编译成的字节码

[java] view plaincopy

public class Iterable_eros {

List strings;

public void display(){

for(String s : strings){

System.out.println(s);

}

}

}

相应的字节码为

[java] view plaincopy

public void display (){

line0 : aload_0

getfield java.util.List my.lang.Iterable_eros.strings

invokeinterface java.util.Iterator java.util.List.iterator() 1

astore_2

goto line30

line13 : aload_2

invokeinterface java.lang.Object java.util.Iterator.next() 1

checkcast java.lang.String

astore_1

line23 : getstatic java.io.PrintStream java.lang.System.out

aload_1

line27 : invokevirtual void java.io.PrintStream.println(java.lang.String)

line30 : aload_2

invokeinterface boolean java.util.Iterator.hasNext() 1

ifne line13

line39 : return

果然没猜错哈！可以看到，foreach语法最终被编译器转为了对Iterator.next()的调用。而作为使用者的我们， jdk并没用向我们暴露这些细节，我们甚至不需要知道Iterator的存在，认识到jdk的强大之处了吧。

为了证实自己的想法，用Iterator写了个遍历List的方法查看了字节码，果然跟foreach的形式基本一样，当然这是后话~

[java] view plaincopy

public void display(){

for(String s : strings){

System.out.println(s);

}

Iterator iterator = strings.iterator();

while(iterator.hasNext()){

String s = iterator.next();

System.out.println(s);

}

}

[java] view plaincopy

public void display (){

line0 : aload_0

getfield java.util.List my.lang.Iterable_eros.strings

invokeinterface java.util.Iterator java.util.List.iterator() 1

astore_2

goto line30

line13 : aload_2

invokeinterface java.lang.Object java.util.Iterator.next() 1

checkcast java.lang.String

astore_1

line23 : getstatic java.io.PrintStream java.lang.System.out

aload_1

line27 : invokevirtual void java.io.PrintStream.println(java.lang.String)

line30 : aload_2

invokeinterface boolean java.util.Iterator.hasNext() 1

ifne line13

aload_0

getfield java.util.List my.lang.Iterable_eros.strings

invokeinterface java.util.Iterator java.util.List.iterator() 1

astore_1

line49 : goto line69

line52 : aload_1

invokeinterface java.lang.Object java.util.Iterator.next() 1

checkcast java.lang.String

astore_2

line62 : getstatic java.io.PrintStream java.lang.System.out

aload_2

line66 : invokevirtual void java.io.PrintStream.println(java.lang.String)

line69 : aload_1

invokeinterface boolean java.util.Iterator.hasNext() 1

ifne line52

line78 : return

为什么遍历arraylist的时候 for循环会比迭代器快呢因为 arraylist 底层是由数组组成的，在java中为了通用迭代器，所以性能上有一定的损失对于底层由数组组成的arraylist 这种对象，如果使用for循环，直接由索引获取对象，速度是很快的，使用迭代器要向下一个一个的遍历，速度是稍微一点点的慢过for但是迭代器发光的地方并不在底层由数组构成的集合上，迭代器用在 底层由双向指针链表构成的linkedlist 上，效率大大高于for循环。如 果使用for循环遍历 底层由双向指针链表构成的linkedlist的话，他会每次都从头遍历一次，知道获取你给定的下标，然后开始下一次遍历，。越往后速度越慢。下标越大， 速度越慢。但是对于迭代器，他不是根据下标完成的遍历，每取得一个对象后，他会根据这个对象的尾部指针取得下一个对象的内存位置，直接从内存位置取出内 容，这一点是for循环所不及的。