用 for/in 在 Java 5.0 中增强循环

核心提示：for/in 循环通常叫作增强的 for 或者 foreach，它是 java 5.0 中一个极为方便的特性，用 for/in 在 Java 5.0 中增强循环，实际上它没有提供任何新的功能，但它显然能让一些日常编码任务变得更简单一些，简单性也是我们关注的内容，使用 for/in 对集合进行遍历没有任何需要非凡处理或者

　　for/in 循环通常叫作增强的 for 或者 foreach，它是 java 5.0 中一个极为方便的特性。实际上它没有提供任何新的功能，但它显然能让一些日常编码任务变得更简单一些。在本文中，您将学习这方面的许多内容，其中包括使用 for/in 在数组和集合中进行遍历，以及如何用它避免不必要（或者只是令人厌烦的）类型转换。您还将学习如何实现 for/in，了解新的 Iterable 接口的一些细节，甚至还将学习如何让您自己的定制对象用这个新的构造进行遍历。最后，您将学习 for/in 不能 做什么，以确保您能理解什么时候选择原来的 for 是正确的选择。
　　
　　越短越好
　　这是资深电脑程序员都知道的一条最基本的原理：因为更短 意味着打字更少，所以更短自然也就更好。这个哲学造就了 vi 这样的 IDE，在这类 IDE 中，像 :wq! 和 28G 这样的命令拥有丰富的含义。这个哲学还导致一些最神秘的代码，比如说，变量 ar 代表 Agile Runner（也可能是 Argyle，或者 Atomic Reactor 等等，总之，您明白就好）。
　　
　　有些时候，在努力实现短小的时候，程序员会将明确性抛到脑后。也就是说，过于短小和过于繁冗的代码都会让人感到痛苦不堪。变量名为 theAtomicReactorLocatedInPhilaDelphia 与名为 ar 的变量一样让人讨厌和不方便。一定会有一个让人兴奋的解决方法，不是吗？
　　
　　这个让人兴奋的方法（至少我是这么认为的）是以寻找完成某事的方便 途径为出发点，不是为了短小而短小。作为这类解决方案的一个好例子，Java 5.0 引入了新版的 for 循环，我把它称为 for/in。它也被称为 foreach，有时也叫作增强的 for，但这些指的都是同一个构造。不管您叫它什么，for/in 都会使代码变得更简单，正如您在本文中将看到的那样。
　　
　　不使用 Iterator
　　使用 for/in 与“普通”for 之间的最基本区别是，您不必使用计数器（通常称为 i 或 count）或 Iterator。参见清单 1，它显示了一个使用的 Iterator 的for 循环：
　　
　　清单 1. for 循环，旧式学院风格
　　
　　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：假如您一直在看我写的关于 Tiger 新特性的文章（请参阅参考资料），您就会知道，我经常感谢 O'Reilly Media, Inc.，因为它们答应我在本文中发布我其他书中的代码示例。这意味着您得到的代码已经通过了更多测试、更多评论，比我能提供给您的多得多。所以再次感谢 O'Reilly，假如您想了解 Tiger 的更多内容，请参考我撰写的一些书，它们列在参考资源一节中，其中有完整的链接和更多的细节。
　　
　　假如您期待着得到如何把这个代码转变成新的 for/in 循环的具体解释，我恐怕要让您失望。清单 2 显示了用 for/in 改写的清单 1 中的代码，您应该相当熟悉它。请参见下面代码清单，我将尽可能具体地解释 for/in 循环（但是仍然很难凑成一章）。
　　
　　清单 2. 转换成 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 循环的基本语法如清单 3 所示。假如您还不习惯阅读规范，那么该语法可能看起来有点古怪，但是当您一个部分一个部分了解它的时候，您会发现阅读它实际上非常轻易。
　　
　　清单 3. for/in 循环的基本结构
　　
　　for（声明：表达式）
　　语句
　　
　　for/in 因何得名
　　细心的读者会注重到，所谓 for/in 根据不包含单词 in。它的名字来自借阅的阅读方式。在清单 2 中，您会说 for 每个对象 in 命名变量列表中，执行 ...。当然，省略号代表循环实质做的操作。您如何看待会有些差异，但是在每种表达方式中 for 和 in 都是突出的。
　　
　　声明 是一个变量，例如 Object listElement。这个变量应该有自己的类型，这样，它就可以与将遍历的列表、数组或集合中的每一个项兼容。在清单 2 的例子中，list 包含一些对象，因此这些对象就是 listElement 的类型。
　　
　　表达式 就是一个表达式。它计算的结果应当是可以遍历的（后面再详加介绍）。在现在，只要保证表达式 计算的结果是一个集合或者数组就可以了。表达式可以简单到就是一个变量（如清单 2 所示）或者是一个方法调用（例如 getList()），亦或是包含布尔逻辑或三目运算符的复杂表达式。只要它返回一个数组或集合，就一切 OK。
　　
　　语句 代表循环的内容，它对声明 中定义的变量进行操作；当然，这是一个循环，所以语句 将应用到数组中集合的每个项目上。而且，使用大括号（{ 和 }）时，还能使用多条语句。
　　
　　其用法如下：创建一个变量，指向要遍历的数组或集合，然后对定义的变量进行操作。不用对列表中的每个项目进行赋值，因为 for/in 替您处理了这件事。当然，假如您还觉得不太清楚，没关系，继续读下去，有大量的示例让您足够清楚这个事件。
　　
　　但是，在进行下一步之前，我想用更加符合规范的方式说明 for/in 的工作方式。清单 4 显示了在提供通用化类型时，实际发挥作用的 for/in 循环。以下是编译器把该循环转换成普通的 for 循环之后，语句实际看起来的样子。
　　
　　您明白了吗？编译器实际上把这个更短、更方便的 for/in 语句变成了一个更加编译器友好的 for 循环，而且您不会受到这项工作的影响。这就是为什么我认为它方便，而不仅仅说它更简短的原因。
　　
　　清单 4. 转换后的 for/in 循环，带有一个 Iterable
　　
　　for (Iterator #i = (eXPression).iterator(); #i.hasNext(); ) {
　　declaration = #i.next();
　　statement
　　}
　　
　　清单 5 是另外一个经过编译器转换之后的 for/in，这次没有通用化类型。虽然更简单，但做的事是一样的。但是在每种情况下，您都可以很轻易地在脑子里（并通过编程方式）把 for/in 语句转换成普通的 for 语句，假如您能在脑子子里做这个转换，事情就变得极为轻易了。
　　
　　清单 5. 转换后的 for/in 循环，没有未经参数化的类型
　　
　　for (Iterator #i = (expression).iterator(); #i.hasNext(); ) {
　　declaration = #i.next();
　　statement
　　}
　　
　　使用数组
　　现在您已经了解了基本的语义，可以继续了解一些更具体的示例了。您已经看到 for/in 如何处理列表了；处理数组也一样轻易。与集合相同，数组也被赋值（如清单 6 所示），然后这些值被逐个取出，并被处理。
　　
　　清单 6. 简单的数组初始化
　　
　　int[] int_array = new int[4];
　　String[] args = new String[10];
　　float[] float_array = new float[20];
　　
　　对于使用 for 以及计算器或索引变量的场合，现在就可以使用 for/in（当然，前提是您正在使用 Tiger）。清单 7 显示了另外一个简单的示例：
　　
　　清单 7. 用 for/in 对数组进行循环就是小菜一碟
　　
　　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);
　　}
　　}
　　
　　没有任何需要非凡说明的地方，这些都是非常基本的东西。数组被类型化，所以您需要很清楚地知道数组中每个项目的变量类型是什么。这个示例创建了变量（在这个示例中名为 n），然后对这个变量进行操作。非常简单，不是吗？我告诉过您在这里没有什么复杂的东西。
　　
　　实际上，数据中有什么类型并不是问题，您只需为声明 选择好正确的类型就可以了。在清单 8 中，数组的元素是 Lists。所以您得到的实际上是一个集合数组。同样，使用 for/in 就能使这些变得非常简单。
　　
　　清单 8. 用 for/in 还可以在对象数组上循环
　　
　　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());
　　}
　　}
　　
　　甚至还可以在 for/in 循环中再加上一层循环，如清单 9 所示：
　　
　　清单 9. 在 for/in 内部使用 for/in 不会有任何问题!
　　
　　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);
　　}
　　}
　　}
　　
　　处理集合
　　同样，简单性也是我们关注的内容。使用 for/in 对集合进行遍历没有任何需要非凡处理或者复杂的地方，它工作起来，与您刚才看到的处理列表和集合的方