Which is Faster For Loop or For-each in Java
对于Java循环中的For和For-each，哪个更快
通过本文，您可以了解一些集合遍历技巧。
Java遍历集合有两种方法。一个是最基本的for循环，另一个是jdk5引入的for each。通过这种方法，我们可以更方便地遍历数组和集合。但是你有没有想过这两种方法？哪一个遍历集合更有效？
for-each实现方法
For-each不是一种新语法，而是Java的语法糖(语法糖百度百科)。在编译时，编译器将此代码转换为迭代器实现，并将其编译为字节码。我们可以通过执行命令javap-verbose-Testforeach反编译以下编译代码：
public class TestForeach {
List<Integer> integers;
public void testForeach(){
for(Integer i : integers){
}
}
}
获得的详细字节码如下：
public void testForeach();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
stack=1, locals=3, args_size=1
0: aload_0
1: getfield #2 // Field integers:Ljava/util/List;
4: invokeinterface #3, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
9: astore_1
10: aload_1
11: invokeinterface #4, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
16: ifeq 32
19: aload_1
20: invokeinterface #5, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
25: checkcast #6 // class java/lang/Integer
28: astore_2
29: goto 10
32: return
LineNumberTable:
line 11: 0
line 13: 29
line 14: 32
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
29 0 2 i Ljava/lang/Integer;
0 33 0 this Ltest/TestForeach;
}
此字节码的一般含义是使用getfileld命令来获取integers变量并且调用List.iterator来获取迭代器实例和调用iterator.hasNext。如果返回true，调用iterator.next方法。
请看，这是迭代器遍历集合的实现逻辑。
基准测试
现在让我们使用for循环方法和for-each方法进行测试。
public class ForLoopTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
arrayList.add(i);
}
long arrayListStartTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
arrayList.get(i);
}
long arrayListCost =System.currentTimeMillis()-arrayListStartTime;
System.out.println("ArrayList for loop traversal cost: "+ arrayListCost);
long arrayListForeachStartTime = System.currentTimeMillis();
for (Integer integer : arrayList) {
}
long arrayListForeachCost =System.currentTimeMillis()-arrayListForeachStartTime;
System.out.println("ArrayList foreach traversal cost: "+ arrayListForeachCost);
这是测试结果:
如你所见，结果是显而易见的。对于ArrayList，使用For循环方法的性能优于For each方法。
我们可以说for循环比for-each好吗？
答案是否定的。在下一个基准测试中，我们将ArrayList更改为LinkedList。
同样，这里是测试结果。
原因分析
一些初学者可能想知道为什么ArrayList使用for循环方法遍历得更快，而LinkedList则更慢，速度也非常慢？
这由ArrayList和LinkedList数据结构决定。
ArrayList底层使用数组存储元素。数组是连续的内存空间。数据可以通过索引获得。时间复杂度为O（1），因此速度很快。
LinkedList的底层是一个双向链表。使用for循环实现遍历，每次都需要从链表的头节点开始。时间复杂度为O（n*n）。
结论
- 使用ArrayList时，for循环方法更快，因为for-each由迭代器实现，并且需要执行并发修改验证。
- 使用LinkedList时，for-each比for循环快得多，因为LinkedList是通过使用双向链表实现的。每个寻址都需要从头节点开始。如果我们需要遍历LinkedList，我们需要避免使用for循环。
- 使用迭代器模式，for-each不需要关心集合的具体实现。如果需要替换集合，无需修改代码即可轻松替换。
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