我应该使用迭代器还是 for 循环来迭代？

Question

我不喜欢必须调用 hasNext() 和 next() 的想法，并且看到无论如何我需要一个循环来调用它们，我真的不认为使用给我们的迭代器有什么意义在列表和地图中。

仅当您需要从列表中拉出一个时？或者，如果您要从列表中取出一项，并且必须在无法测量的时间内这样做？我在 Google 或 Stack 上找不到这个，请帮帮我。

我不是专门讨论增强的 for 循环（for-each 循环）。

我也知道 foreach 循环在性能方面表现出色，但这更像是一个“它为什么存在”的问题

编辑：意识到我只是在谈论集合而不是数组。 Foreach 循环在这种情况下没有限制。

Answer 1

foreach 相当于一个迭代器——它是同一事物的语法糖。所以你应该尽可能选择foreach而不是迭代器，因为它很方便并且代码更简洁。

我在另一个答案中写过这个：https://stackoverflow.com/questions/22110482/uses-and-syntax-for-for-each-loop-in-java/22110517#22110517

正如@RonnyShapiro 所说，在某些情况下您需要使用迭代器，但在许多情况下foreach 就足够了。请注意，foreach不是普通的for 循环。当需要访问索引时，需要正常的for 循环。尽管您可以使用 foreach 手动创建一个单独的索引 int 变量，但从 variable-scope 的角度来看，这并不理想。

这里有更多信息：Which is more efficient, a for-each loop, or an iterator?

访问集合时，foreach 是 significantly faster，而不是基本的 for 循环的数组访问。然而，当访问数组时——至少使用原始数组和包装数组——通过索引进行访问方式更快。见下文。

---

在访问 int 或 Integer 数组时，索引比迭代器快 23-40%。这是下面测试类的输出，它对 100 个元素的原始整数数组中的数字求和（A 是迭代器，B 是索引）：

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 358,597,622 nanoseconds
Test B: 269,167,681 nanoseconds
B faster by 89,429,941 nanoseconds (24.438799231635727% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 377,461,823 nanoseconds
Test B: 278,694,271 nanoseconds
B faster by 98,767,552 nanoseconds (25.666236154695838% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 288,953,495 nanoseconds
Test B: 207,050,523 nanoseconds
B faster by 81,902,972 nanoseconds (27.844689860906513% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 375,373,765 nanoseconds
Test B: 283,813,875 nanoseconds
B faster by 91,559,890 nanoseconds (23.891659337194227% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 375,790,818 nanoseconds
Test B: 220,770,915 nanoseconds
B faster by 155,019,903 nanoseconds (40.75164734599769% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000
Test A: 326,373,762 nanoseconds
Test B: 202,555,566 nanoseconds
B faster by 123,818,196 nanoseconds (37.437545972215744% faster)

完整的测试类：

   import  java.text.NumberFormat;
   import  java.util.Locale;
/**
   <P>{@code java TimeIteratorVsIndexIntArray 1000000}</P>

   @see  <CODE><A HREF="https://stackoverflow.com/questions/180158/how-do-i-time-a-methods-execution-in-java">https://stackoverflow.com/questions/180158/how-do-i-time-a-methods-execution-in-java</A></CODE>
 **/
public class TimeIteratorVsIndexIntArray  {
   public static final NumberFormat nf = NumberFormat.getNumberInstance(Locale.US);
   public static final void main(String[] tryCount_inParamIdx0)  {
      int testCount;
      //Get try-count from command-line parameter
         try  {
            testCount = Integer.parseInt(tryCount_inParamIdx0[0]);
         }  catch(ArrayIndexOutOfBoundsException | NumberFormatException x)  {
            throw  new IllegalArgumentException("Missing or invalid command line parameter: The number of testCount for each test. " + x);
         }

      //Test proper...START
         int[] intArray = new int[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100};

         long lStart = System.nanoTime();
            for(int i = 0; i < testCount; i++)  {
               testIterator(intArray);
            }
         long lADuration = outputGetNanoDuration("A", lStart);

         lStart = System.nanoTime();
            for(int i = 0; i < testCount; i++)  {
               testFor(intArray);
            }
         long lBDuration = outputGetNanoDuration("B", lStart);

         outputGetABTestNanoDifference(lADuration, lBDuration, "A", "B");
   }
      private static final void testIterator(int[] int_array)  {
         int total = 0;
         for(int i = 0; i < int_array.length; i++)  {
            total += int_array[i];
         }
      }
      private static final void testFor(int[] int_array)  {
         int total = 0;
         for(int i : int_array)  {
            total += i;
         }
      }
      //Test proper...END

//Timer testing utilities...START
   public static final long outputGetNanoDuration(String s_testName, long l_nanoStart)  {
      long lDuration = System.nanoTime() - l_nanoStart;
      System.out.println("Test " + s_testName + ": " + nf.format(lDuration) + " nanoseconds");
      return  lDuration;
   }

   public static final long outputGetABTestNanoDifference(long l_aDuration, long l_bDuration, String s_aTestName, String s_bTestName)  {
      long lDiff = -1;
      double dPct = -1.0;
      String sFaster = null;
      if(l_aDuration > l_bDuration)  {
         lDiff = l_aDuration - l_bDuration;
         dPct = 100.00 - (l_bDuration * 100.0 / l_aDuration + 0.5);
         sFaster = "B";
      }  else  {
         lDiff = l_bDuration - l_aDuration;
         dPct = 100.00 - (l_aDuration * 100.0 / l_bDuration + 0.5);
         sFaster = "A";
      }
      System.out.println(sFaster + " faster by " + nf.format(lDiff) + " nanoseconds (" + dPct + "% faster)");
      return  lDiff;
   }
//Timer testing utilities...END
}

我还为 Integer 数组运行了这个，索引仍然是明显的赢家，但速度只提高了 18% 到 25%。

但是，对于 Integers 中的 List，迭代器更快。只需将上面代码中的int-array改为

List<Integer> intList = Arrays.asList(new Integer[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100});

并对测试功能进行必要的更改（int[] 到 List<Integer>、length 到 size() 等）

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 3,429,929,976 nanoseconds
Test B: 5,262,782,488 nanoseconds
A faster by 1,832,852,512 nanoseconds (34.326681820485675% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,907,391,427 nanoseconds
Test B: 3,957,718,459 nanoseconds
A faster by 1,050,327,032 nanoseconds (26.038700083921256% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,566,004,688 nanoseconds
Test B: 4,221,746,521 nanoseconds
A faster by 1,655,741,833 nanoseconds (38.71935684115413% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 2,770,945,276 nanoseconds
Test B: 3,829,077,158 nanoseconds
A faster by 1,058,131,882 nanoseconds (27.134122749113843% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntegerList 1000000
Test A: 3,467,474,055 nanoseconds
Test B: 5,183,149,104 nanoseconds
A faster by 1,715,675,049 nanoseconds (32.60101667104192% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntList 1000000
Test A: 3,439,983,933 nanoseconds
Test B: 3,509,530,312 nanoseconds
A faster by 69,546,379 nanoseconds (1.4816434912159906% faster)

[C:\java_code\]java TimeIteratorVsIndexIntList 1000000
Test A: 3,451,101,466 nanoseconds
Test B: 5,057,979,210 nanoseconds
A faster by 1,606,877,744 nanoseconds (31.269164666060377% faster)

在一项测试中，它们几乎是等价的，但迭代器仍然获胜。

Answer 2

在 Java 5 中添加了 For each，以便更轻松地对集合进行迭代。但是，它不会替换迭代器，因为只有迭代器才能在迭代集合时修改集合（通过迭代器接口）。尝试从 for each 中的集合中添加\删除对象将导致 ConcurrentModificationException。

如果您只是读取值，foreach 可能会更好。

Answer 3

嗯，Java 语言规范 8(http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/jls8.pdf),14.14.2：

增强的 for 语句相当于基本的 for 语句，形式如下：

for (I #i = Expression.iterator(); #i.hasNext(); ) {
    {VariableModifier} TargetType Identifier =
    (TargetType) #i.next();
    Statement
}

所以，对于编译器来说也是一样的。 本标准的早期版本包含对“foreach”语句的相同描述

Answer 4

这部分与 java 随时间发展的历史有关。自 Java 1.2 以来，迭代器是一种语言特性，作为处理对象集合的一种方式。 Java 1.5 添加了可迭代接口和 for-each 循环。

除非您需要在循环期间对迭代器执行特定操作，否则我将始终使用 for-each 块（在实现中使用迭代器）

Answer 5

通常 Iterator 比使用 objects.get(i) 执行 for 循环要快一点，但差异对您的代码没有实际影响。 Iterator 的主要优点是您可以通过在迭代器上调用 remove 方法从列表中删除一个对象。