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

1. 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。
2. 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。
3. 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。