对于Java中的Loop或For-each，哪个更快

末蓝、 2024-04-08 09:20 62阅读 0赞

### Which is Faster For Loop or For-each in Java ###

对于Java中的Loop或Foreach，哪个更快

通过本文，您可以了解一些集合遍历技巧。

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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][Link 1] )。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:

![729fcbc0b26338c200adad90fa80b340.png][]

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。

![9724a89716f892e630cd593b5f3dd774.png][]

### 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。

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[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E8%AF%AD%E6%B3%95%E7%B3%96/5247005#:~:text=%E8%AF%AD%E6%B3%95%E7%B3%96%EF%BC%88Syntactic%20sugar%EF%BC%89%EF%BC%8C%E4%B9%9F%E8%AF%91%E4%B8%BA%E7%B3%96%E8%A1%A3%E8%AF%AD%E6%B3%95%EF%BC%8C%E6%98%AF%E7%94%B1%E8%8B%B1%E5%9B%BD%20%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA,%E7%A7%91%E5%AD%A6%E5%AE%B6%E5%BD%BC%E5%BE%97%C2%B7%E7%BA%A6%E7%BF%B0%C2%B7%E5%85%B0%E8%BE%BE%EF%BC%88Peter%20J.%20Landin%EF%BC%89%E5%8F%91%E6%98%8E%E7%9A%84%E4%B8%80%E4%B8%AA%E6%9C%AF%E8%AF%AD%EF%BC%8C%E6%8C%87%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E8%AF%AD%E8%A8%80%E4%B8%AD%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E7%9A%84%E6%9F%90%E7%A7%8D%E8%AF%AD%E6%B3%95%EF%BC%8C%E8%BF%99%E7%A7%8D%E8%AF%AD%E6%B3%95%E5%AF%B9%E8%AF%AD%E8%A8%80%E7%9A%84%E5%8A%9F%E8%83%BD%E5%B9%B6%E6%B2%A1%E6%9C%89%E5%BD%B1%E5%93%8D%EF%BC%8C%E4%BD%86%E6%98%AF%E6%9B%B4%E6%96%B9%E4%BE%BF%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%91%98%E4%BD%BF%E7%94%A8%E3%80%82.%20%E9%80%9A%E5%B8%B8%E6%9D%A5%E8%AF%B4%E4%BD%BF%E7%94%A8%E8%AF%AD%E6%B3%95%E7%B3%96%E8%83%BD%E5%A4%9F%E5%A2%9E%E5%8A%A0%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E7%9A%84%E5%8F%AF%E8%AF%BB%E6%80%A7%EF%BC%8C%E4%BB%8E%E8%80%8C%E5%87%8F%E5%B0%91%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E4%BB%A3%E7%A0%81%E5%87%BA%E9%94%99%E7%9A%84%E6%9C%BA%E4%BC%9A%E3%80%82.
[729fcbc0b26338c200adad90fa80b340.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/d3bf9790eac74ff5b4d7488ee9f26496.png
[9724a89716f892e630cd593b5f3dd774.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/63f9e89dd9c74857bc776ed76e365841.png