用 for/in 在 Java 5.0 中增強(qiáng)循環(huán)

2019-11-18 13:09:03

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

　　for/in 循環(huán)通常叫作增強(qiáng)的 for 或者 foreach，它是 java 5.0 中一個(gè)極為方便的特性。實(shí)際上它沒(méi)有提供任何新的功能，但它顯然能讓一些日常編碼任務(wù)變得更簡(jiǎn)單一些。在本文中，您將學(xué)習(xí)這方面的許多內(nèi)容，其中包括使用 for/in 在數(shù)組和集合中進(jìn)行遍歷，以及如何用它避免不必要（或者只是令人厭煩的）類型轉(zhuǎn)換。您還將學(xué)習(xí)如何實(shí)現(xiàn) for/in，了解新的 Iterable 接口的一些細(xì)節(jié)，甚至還將學(xué)習(xí)如何讓您自己的定制對(duì)象用這個(gè)新的構(gòu)造進(jìn)行遍歷。最后，您將學(xué)習(xí) for/in 不能做什么，以確保您能理解什么時(shí)候選擇原來(lái)的 for 是正確的選擇。
　　
　　越短越好
　　這是資深電腦程序員都知道的一條最基本的原理：因?yàn)楦?意味著打字更少，所以更短自然也就更好。這個(gè)哲學(xué)造就了 vi 這樣的 IDE，在這類 IDE 中，像 :wq! 和 28G 這樣的命令擁有豐富的含義。這個(gè)哲學(xué)還導(dǎo)致一些最神秘的代碼，比如說(shuō)，變量 ar 代表 Agile Runner（也可能是 Argyle，或者 Atomic Reactor 等等，總之，您明白就好）。
　　
　　有些時(shí)候，在努力實(shí)現(xiàn)短小的時(shí)候，程序員會(huì)將明確性拋到腦后。也就是說(shuō)，過(guò)于短小和過(guò)于繁冗的代碼都會(huì)讓人感到痛苦不堪。變量名為 theAtomicReactorLocatedInPhilaDelphia 與名為 ar 的變量一樣讓人討厭和不方便。一定會(huì)有一個(gè)讓人興奮的解決方法，不是嗎？
　　
　　這個(gè)讓人興奮的方法（至少我是這么認(rèn)為的）是以尋找完成某事的方便途徑為出發(fā)點(diǎn)，不是為了短小而短小。作為這類解決方案的一個(gè)好例子，Java 5.0 引入了新版的 for 循環(huán)，我把它稱為 for/in。它也被稱為 foreach，有時(shí)也叫作增強(qiáng)的 for，但這些指的都是同一個(gè)構(gòu)造。不管您叫它什么，for/in 都會(huì)使代碼變得更簡(jiǎn)單，正如您在本文中將看到的那樣。
　　
　　不使用 Iterator
　　使用 for/in 與“普通”for 之間的最基本區(qū)別是，您不必使用計(jì)數(shù)器（通常稱為 i 或 count）或 Iterator。參見(jiàn)清單 1，它顯示了一個(gè)使用的 Iterator 的for 循環(huán)：
　　
　　清單 1. for 循環(huán)，舊式學(xué)院風(fēng)格
　　
　　public void testForLoop(PRintStream out) throws IOException {
　　List list = getList();　// initialize this list elsewhere
　　
　　for (Iterator i = list.iterator(); i.hasNext(); ) {
　　Object listElement = i.next();
　　out.println(listElement.toString());
　　
　　// Do something else with this list element
　　}
　　}
　　
　　注重：假如您一直在看我寫的關(guān)于 Tiger 新特性的文章（請(qǐng)參閱參考資料），您就會(huì)知道，我經(jīng)常感謝 O'Reilly Media, Inc.，因?yàn)樗鼈兇饝?yīng)我在本文中發(fā)布我其他書(shū)中的代碼示例。這意味著您得到的代碼已經(jīng)通過(guò)了更多測(cè)試、更多評(píng)論，比我能提供給您的多得多。所以再次感謝 O'Reilly，假如您想了解 Tiger 的更多內(nèi)容，請(qǐng)參考我撰寫的一些書(shū)，它們列在參考資源一節(jié)中，其中有完整的鏈接和更多的細(xì)節(jié)。
　　
　　假如您期待著得到如何把這個(gè)代碼轉(zhuǎn)變成新的 for/in 循環(huán)的具體解釋，我恐怕要讓您失望。清單 2 顯示了用 for/in 改寫的清單 1 中的代碼，您應(yīng)該相當(dāng)熟悉它。請(qǐng)參見(jiàn)下面代碼清單，我將盡可能具體地解釋 for/in 循環(huán)（但是仍然很難湊成一章）。
　　
　　清單 2. 轉(zhuǎn)換成 for/in
　　
　　public void testForInLoop(PrintStream out) throws IOException {
　　List list = getList();　// initialize this list elsewhere
　　
　　for (Object listElement : list) {
　　out.println(listElement.toString());
　　
　　// Do something else with this list element
　　}
　　}
　　
　　for/in 循環(huán)的基本語(yǔ)法如清單 3 所示。假如您還不習(xí)慣閱讀規(guī)范，那么該語(yǔ)法可能看起來(lái)有點(diǎn)古怪，但是當(dāng)您一個(gè)部分一個(gè)部分了解它的時(shí)候，您會(huì)發(fā)現(xiàn)閱讀它實(shí)際上非常輕易。
　　
　　清單 3. for/in 循環(huán)的基本結(jié)構(gòu)
　　
　　for（聲明：表達(dá)式）
　　語(yǔ)句
　　
　　for/in 因何得名
　　細(xì)心的讀者會(huì)注重到，所謂 for/in 根據(jù)不包含單詞 in。它的名字來(lái)自借閱的閱讀方式。在清單 2 中，您會(huì)說(shuō) for 每個(gè)對(duì)象 in 命名變量列表中，執(zhí)行 ...。當(dāng)然，省略號(hào)代表循環(huán)實(shí)質(zhì)做的操作。您如何看待會(huì)有些差異，但是在每種表達(dá)方式中 for 和 in 都是突出的。
　　
　　聲明是一個(gè)變量，例如 Object listElement。這個(gè)變量應(yīng)該有自己的類型，這樣，它就可以與將遍歷的列表、數(shù)組或集合中的每一個(gè)項(xiàng)兼容。在清單 2 的例子中，list 包含一些對(duì)象，因此這些對(duì)象就是 listElement 的類型。
　　
　　表達(dá)式就是一個(gè)表達(dá)式。它計(jì)算的結(jié)果應(yīng)當(dāng)是可以遍歷的（后面再詳加介紹）。在現(xiàn)在，只要保證表達(dá)式計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)集合或者數(shù)組就可以了。表達(dá)式可以簡(jiǎn)單到就是一個(gè)變量（如清單 2 所示）或者是一個(gè)方法調(diào)用（例如 getList()），亦或是包含布爾邏輯或三目運(yùn)算符的復(fù)雜表達(dá)式。只要它返回一個(gè)數(shù)組或集合，就一切 OK。
　　
　　語(yǔ)句代表循環(huán)的內(nèi)容，它對(duì)聲明中定義的變量進(jìn)行操作；當(dāng)然，這是一個(gè)循環(huán)，所以語(yǔ)句將應(yīng)用到數(shù)組中集合的每個(gè)項(xiàng)目上。而且，使用大括號(hào)（{ 和 }）時(shí)，還能使用多條語(yǔ)句。
　　
　　其用法如下：創(chuàng)建一個(gè)變量，指向要遍歷的數(shù)組或集合，然后對(duì)定義的變量進(jìn)行操作。不用對(duì)列表中的每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行賦值，因?yàn)?for/in 替您處理了這件事。當(dāng)然，假如您還覺(jué)得不太清楚，沒(méi)關(guān)系，繼續(xù)讀下去，有大量的示例讓您足夠清楚這個(gè)事件。
　　
　　但是，在進(jìn)行下一步之前，我想用更加符合規(guī)范的方式說(shuō)明 for/in 的工作方式。清單 4 顯示了在提供通用化類型時(shí)，實(shí)際發(fā)揮作用的 for/in 循環(huán)。以下是編譯器把該循環(huán)轉(zhuǎn)換成普通的 for 循環(huán)之后，語(yǔ)句實(shí)際看起來(lái)的樣子。
　　
　　您明白了嗎？編譯器實(shí)際上把這個(gè)更短、更方便的 for/in 語(yǔ)句變成了一個(gè)更加編譯器友好的 for 循環(huán)，而且您不會(huì)受到這項(xiàng)工作的影響。這就是為什么我認(rèn)為它方便，而不僅僅說(shuō)它更簡(jiǎn)短的原因。
　　
　　清單 4. 轉(zhuǎn)換后的 for/in 循環(huán)，帶有一個(gè) Iterable
　　
　　for (Iterator #i = (eXPression).iterator(); #i.hasNext(); ) {
　　declaration = #i.next();
　　statement
　　}
　　
　　清單 5 是另外一個(gè)經(jīng)過(guò)編譯器轉(zhuǎn)換之后的 for/in，這次沒(méi)有通用化類型。雖然更簡(jiǎn)單，但做的事是一樣的。但是在每種情況下，您都可以很輕易地在腦子里（并通過(guò)編程方式）把 for/in 語(yǔ)句轉(zhuǎn)換成普通的 for 語(yǔ)句，假如您能在腦子子里做這個(gè)轉(zhuǎn)換，事情就變得極為輕易了。
　　
　　清單 5. 轉(zhuǎn)換后的 for/in 循環(huán)，沒(méi)有未經(jīng)參數(shù)化的類型
　　
　　for (Iterator #i = (expression).iterator(); #i.hasNext(); ) {
　　declaration = #i.next();
　　statement
　　}
　　
　　使用數(shù)組
　　現(xiàn)在您已經(jīng)了解了基本的語(yǔ)義，可以繼續(xù)了解一些更具體的示例了。您已經(jīng)看到 for/in 如何處理列表了；處理數(shù)組也一樣輕易。與集合相同，數(shù)組也被賦值（如清單 6 所示），然后這些值被逐個(gè)取出，并被處理。
　　
　　清單 6. 簡(jiǎn)單的數(shù)組初始化
　　
　　int[] int_array = new int[4];
　　String[] args = new String[10];
　　float[] float_array = new float[20];
　　
　　對(duì)于使用 for 以及計(jì)算器或索引變量的場(chǎng)合，現(xiàn)在就可以使用 for/in（當(dāng)然，前提是您正在使用 Tiger）。清單 7 顯示了另外一個(gè)簡(jiǎn)單的示例：
　　
　　清單 7. 用 for/in 對(duì)數(shù)組進(jìn)行循環(huán)就是小菜一碟
　　
　　public void testArrayLooping(PrintStream out) throws IOException {
　　int[] primes = new int[] { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 };
　　
　　// Print the primes out using a for/in loop
　　for (int n : primes) {
　　out.println(n);
　　}
　　}
　　
　　沒(méi)有任何需要非凡說(shuō)明的地方，這些都是非常基本的東西。數(shù)組被類型化，所以您需要很清楚地知道數(shù)組中每個(gè)項(xiàng)目的變量類型是什么。這個(gè)示例創(chuàng)建了變量（在這個(gè)示例中名為 n），然后對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行操作。非常簡(jiǎn)單，不是嗎？我告訴過(guò)您在這里沒(méi)有什么復(fù)雜的東西。
　　
　　實(shí)際上，數(shù)據(jù)中有什么類型并不是問(wèn)題，您只需為聲明選擇好正確的類型就可以了。在清單 8 中，數(shù)組的元素是 Lists。所以您得到的實(shí)際上是一個(gè)集合數(shù)組。同樣，使用 for/in 就能使這些變得非常簡(jiǎn)單。
　　
　　清單 8. 用 for/in 還可以在對(duì)象數(shù)組上循環(huán)
　　
　　public void testObjectArrayLooping(PrintStream out) throws IOException {
　　List[] list_array = new List[3];
　　
　　list_array[0] = getList();
　　list_array[1] = getList();
　　list_array[2] = getList();
　　
　　for (List l : list_array) {
　　out.println(l.getClass().getName());
　　}
　　}
　　
　　甚至還可以在 for/in 循環(huán)中再加上一層循環(huán)，如清單 9 所示：
　　
　　清單 9. 在 for/in 內(nèi)部使用 for/in 不會(huì)有任何問(wèn)題!
　　
　　public void testObjectArrayLooping(PrintStream out) throws IOException {
　　List[] list_array = new List[3];
　　
　　list_array[0] = getList();
　　list_array[1] = getList();
　　list_array[2] = getList();
　　
　　for (List l : list_array) {
　　for (Object o : l) {
　　out.println(o);
　　}
　　}
　　}
　　
　　處理集合
　　同樣，簡(jiǎn)單性也是我們關(guān)注的內(nèi)容。使用 for/in 對(duì)集合進(jìn)行遍歷沒(méi)有任何需要非凡處理或者復(fù)雜的地方，它工作起來(lái)，與您剛才看到的處理列表和集合的方

上一篇：Java對(duì)Domino Objects的訪問(wèn)控制

下一篇：String類的intern內(nèi)部化方法釋疑