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第58条：for-each循环优先于传统的for循环 f82c07ec4f6c43098fc51ef586834b45.md

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第58条：for-each循环优先于传统的for循环

如第45条所述，有些任务最好结合Stream来玩完成，有些最好结合迭代器完成。下面是用一个传统的for循环遍历集合的例子：

for(Iterator<Element> i = c.iterator(); i.hasNext();){
	Element e = i.next();
}

用传统的for循环遍历数组的做法如下：

for(int i = 0; i < a.length; i++){
}

这些做法逗比while循环更好，但是它们并不完美。迭代器和索引变量都会造成一些混乱——二你需要的只是元素而已。而且，它们也代表着出错的可能。迭代器在每个循环中出现三次，索引变量在每个循环中出现四次，期中两次让你很容易错误。一但出错，就无法保证编译器能够发现错误。最后一点，这两个循环是截然不同的，容器类型转移了不必要的注意力，并且为修改该类型增加了一些困难。

foreach循环（官方称之为“增强的for语句”）解决了所有问题。通过完全隐藏迭代器或者索引变量，避免了混乱和出错的可能。这种模式同样适用于集合和数组，同时简化了将容器的实现类型从一种转换到另一种的过程：

for(Element e : elemets){
}

当见到冒号（:）时，可以把它读作“在......里面”。因此上面的循环可以读作“对于元素elements中的每一个元素e”。注意，利用foreach循环不会有性能损失，甚至用于数组也一样：它们产生的代码本质上与手工编写的一样。

对于嵌套式迭代，foreach循环相对于传统的for循环的优势还会更加明显。下面就是人们在试图对两个集合进行嵌套迭代时经常会犯的错误：

enum Suit {CLUB, DIAMOND, HEART, SPADE}
enum Rank {ACE, DEUCE, THREE, FOUR, FIVE, SIX, SEVEN, EIGHT, NINE, TEN, JACK, QUEEN, KING}

...
static Collection<Suit> suits = Arrays.asList(Suit.values());
static Collection<Rank> ranks = Arrays.asList(Rank.values());

List<Card> deck = new ArrayList<>();
for (Iterator<Suit> i = suits.iterator(); i.hasNext();){
    for (Iterator<Rank> j = ranks.iterator(); j.hasNext();){
        deck.add(new Card(i.next(), j.next()));
    }
}

如果之前没有发现这个bug也不必难过。许多专家级的程序员偶尔也会犯这样的错误。问题在于，在迭代器上对外部的集合（suits）调用了太多次next方法。它应该从外部的循环中进行调用，以便每种花色调用一次，但它确实从内部循环调用，因此每张牌调用一次。在用完所有花色之后，循环就会抛出NoSuchElementException异常。

如果真的那么不幸，并且外部集合的大小是内部集合大小的几倍（可能因为它们是相同的集合），循环就会正常终止，但是不会完成你想要的工作。例如，下面就是一个考虑不周的尝试，想要打印一堆骰子的所有可能的滚法：

enum Face { ONE, TOW, THREE, FOUR, FIVE, SIX }

...
Collection<Face> faces = EnumSet.allOf(Face.class);

for(Iterator<Face> i = faces.iterator(); i.hasNext(); )
	for(Iterator<Face> j = faces.iterator(); j.hasNext(); )
		System.out.println(i.next + " " + j.next);

这个程序不会抛出异常，而是只打印6个重复的词（从“ONE ONE”到“SIX SIX”），而不是预计的那36种组合。

为了修正这些实例中的Bug， 必须在外部循环的作用域中添加一个变量来保存外部元素：

for (Iterator<Suit> i = suits.iterator(); i.hasNext();){
		Suit suit = i.next;
    for (Iterator<Rank> j = ranks.iterator(); j.hasNext();){
        deck.add(new Card(suit, j.next()));
    }
}

如果适用的是嵌套for-each循环，这个问题就会完全消失。产生的代码将如你所希望的那样简洁：

for (Suit suit : suits)
	for (Rank rank : ranks)
		deck.add(new Card(suit, rank));

遗憾的是，有三种常见的情况无法使用foreach循环:

  • 解构过滤——如果需要遍历集合，并删除选定的元素，就需要使用显示的迭代器，以便可以调用它的remove方法。使用Java 8中增加的Collection的removeIf方法，常常可以避免显示的遍历。
  • 转换——如果需要遍历列表或者数组，并取代它们的部分或者全部元素值，就需要列表迭代器或者数组索引，以便设定元素值。
  • 平行迭代——-如果需要并行遍历多个集合，就需要显示地控制迭代器或者索引变量，以便所有迭代器或者索引变量都可以同步前进（就如上述有问题地牌和骰子地示例中无意间所示范地那样）。

如果你发现自己处于以上任何一种情况之下，就要使用普通地for循环，并且要警惕本条目中提到地陷阱。

for-each循环不仅仅能够遍历集合数组，还能遍历实现Iterable接口地任何对象，该接口中只包含单个方法，具体如下所示：

如果不得不从头编写自己地Iterator实现，其中还是有些技巧地，但是如果编写的是表示一组元素的类型，则应该坚决考虑让它实现Itertor接口，甚至可以选择让它不要实现Collection接口。这样，你的用户就可以利用for-each循环遍历类型。

总而言之，与传统的for循环相比，foreach循环在简洁性、灵活性以及出错防御性方面都有着绝对优势，并且没有性能惩罚的问题。因此，当可以选择的时候，foreach循环应该优先于for循环。

public interface It