Java中foreach循环两种实现原理

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我是靠谱客的博主缥缈金鱼，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Java中foreach循环两种实现原理，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、foreach循环Iterator模式

首先我们看一个foreach循环的main方法

import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Collections.emptyList();
for(String s:list) {
System.out.println("aaa..."+s);
}
System.out.println("end...");
}
}

使用java -verbose命令对Test类的字节码文件反编译

C:Program FilesJavajdk1.7.0_45bin>javap -verbose C:softwaredevelopworkpla
ceggindextmpclassesggindexv2stockactionTest.class

我截取了反编译后输出的一段指令：


0: invokestatic
#16
// Method java/util/Collections.emtyList:()Ljava/util/List;
3: astore_1
4: aload_1
5: invokeinterface #22,
1
// InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
10: astore_3
11: goto
46
14: aload_3
15: invokeinterface #28,
1
// InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
20: checkcast
#34
// class java/lang/String
23: astore_2
24: getstatic
#36
// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
27: new
#42
// class java/lang/StringBuilder
30: dup
31: ldc
#44
// String aaa...
33: invokespecial #46
// Method java/lang/StringBuilder."<init>":(Ljava/lang/String;)V
36: aload_2
37: invokevirtual #49
// Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
40: invokevirtual #53
// Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
43: invokevirtual #57
// Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
46: aload_3
47: invokeinterface #62,
1
// InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
52: ifne
14
55: getstatic
#36
// Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
58: ldc
#66
// String end...
60: invokevirtual #57
// Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
63: return

上面的指令都是jvm中的字节码指令，我们只需要看懂如下几行就可以，可以看到第五行的指令展示了java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;第15行的指令展示调用了java/util/Iterator.next:()，第47行指令展示调用了java/util/Iterator.hasNext:()；这几行的输出就可以完全的说明foreach循环将对List数组的遍历转换成了Iterator目标迭代器的方式遍历。

List之所以能够使用foreach循环，List的所有实现类都是Collection接口的子类，而Collection又是Iterator接口的子类；List的实现类继承了一个AbstractList抽象类，这个抽象类完全实现了Iterator迭代器。
任何的一个集合，无论是JDK提供的还是自己实现的要想使用foreach循环必须实现Iterator迭代器。
只要是Collection的子类都可以使用foreach循环，前提是要实现了Iterator迭代器。

二、foreach循环引用模式

如下面的java数组类

import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String[] str = {"a","b"};
for(String s:str) {
System.out.println("aaa..."+s);
}
System.out.println("end...");
}
}

使用java -verbose命令反编译字节码文件

C:Program FilesJavajdk1.7.0_45bin>javap -verbose C:softwaredevelopworkpla
ceggindextmpclassesggindexv2stockactionTest.class

编译的结果是：


0: iconst_2
1: anewarray
#16
// class java/lang/String
4: dup
5: iconst_0
6: ldc
#18
// String a
8: aastore
9: dup
10: iconst_1
11: ldc
#20
// String b
13: aastore
14: astore_1
15: aload_1
16: dup
17: astore
5
19: arraylength
20: istore
4
22: iconst_0
23: istore_3
24: goto
57
27: aload
5
29: iload_3
30: aaload
31: astore_2
32: getstatic
#22
// Field java/lang/System.out:La/io/PrintStream;
35: new
#28
// class java/lang/StringBuilde
38: dup
39: ldc
#30
// String aaa...
41: invokespecial #32
// Method java/lang/StringBuild"<init>":(Ljava/lang/String;)V
44: aload_2
45: invokevirtual #35
// Method java/lang/StringBuildappend:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
48: invokevirtual #39
// Method java/lang/StringBuildtoString:()Ljava/lang/String;
51: invokevirtual #43
// Method java/io/PrintStream.ptln:(Ljava/lang/String;)V
54: iinc
3, 1
57: iload_3
58: iload
4
60: if_icmplt
27
63: getstatic
#22
// Field java/lang/System.out:La/io/PrintStream;
66: ldc
#48
// String end...
68: invokevirtual #43
// Method java/io/PrintStream.ptln:(Ljava/lang/String;)V
71: return