Java中foreach的实现原理
1、foreach循环遍历对象
foreach循环遍历对象的时候底层是使用迭代器进行迭代的,即该对象必须直接或者间接的实现了Iterable接口,一般以able结尾代表某种能力,实现了iterable代表给予了实现类迭代的能力。
我们先写一个List集合然后使用 javac 类名.java 对该.java文件进行编译成类名.class字节码文件然后使用 javap -verbose 类名.class 指令进行反编译查看一下字节码指令,或者如果用的是Intellij idea的话,里面内置了Fernflower decompiler,直接打开.class文件会直接显示反编译后的代码(记得在查看class文件之前要先执行一下它的java文件)。这里我们使用两种方式都来试验一下。
下面是我写的一个简单的List集合的对象
1 import java.util.Collections; 2 import java.util.List; 3 4 public class Test { 5 public static void main(String[] args) { 6 List<Integer> list = Collections.emptyList(); 7 for(int a : list){ 8 System.out.println(a); 9 } 10 } 11 12 }
直接使用指令反编译
这里我是找到我的Test.java文件的地址,拖到桌面上然后执行
javac Test.java
在桌面上生成生成Test.class文件,然后执行
javap -verbose Test.class
就会显示反编译后的信息,这里我截取了main方法中的一段
Code: stack=2, locals=4, args_size=1 0: invokestatic #2 // Method java/util/Collections.emptyList:()Ljava/util/List; 3: astore_1 4: aload_1 5: invokeinterface #3, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator; 10: astore_2 11: aload_2 12: invokeinterface #4, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z 17: ifeq 43 20: aload_2 21: invokeinterface #5, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object; 26: checkcast #6 // class java/lang/Integer 29: invokevirtual #7 // Method java/lang/Integer.intValue:()I 32: istore_3 33: getstatic #8 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 36: iload_3 37: invokevirtual #9 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V 40: goto 11 43: return
根据第5行和第13行判断出使用了迭代器进行了迭代。
使用Intellij idea直接查看
使用Intellij idea直接查看Test.class文件的话会显示如下,感觉挺方便的
1 // 2 // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA 3 // (powered by Fernflower decompiler) 4 // 5 6 package sdu.edu.Test; 7 8 import java.util.Collections; 9 import java.util.Iterator; 10 import java.util.List; 11 12 public class Test { 13 public Test() { 14 } 15 16 public static void main(String[] args) { 17 List<Integer> list = Collections.emptyList(); 18 Iterator var2 = list.iterator(); 19 20 while(var2.hasNext()) { 21 int a = (Integer)var2.next(); 22 System.out.println(a); 23 } 24 25 } 26 }
可以看到直接把foreach转换成新建了List的迭代器进行迭代。
2、foreach循环遍历数组
foreach循环遍历数组的时候将其转型成为对每一个数组元素的循环引用
还是按照上面同样的方法来进行查看
Test.java代码如下
1 public class Test { 2 public static void main(String[] args) { 3 String[] strs= new String[3]; 4 for(String str : strs){ 5 System.out.println(str); 6 } 7 } 8 }
执行上面的指令后反编译信息如下:
Code: stack=2, locals=6, args_size=1 0: iconst_3 1: anewarray #2 // class java/lang/String 4: astore_1 5: aload_1 6: astore_2 7: aload_2 8: arraylength 9: istore_3 10: iconst_0 11: istore 4 13: iload 4 15: iload_3 16: if_icmpge 39 19: aload_2 20: iload 4 22: aaload 23: astore 5 25: getstatic #3 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 28: aload 5 30: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 33: iinc 4, 1 36: goto 13 39: return
对字节码指令不熟悉的我看不出来上面什么意思……
运用Intellij idea查看Test.class文件后如下图所示
// // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA // (powered by Fernflower decompiler) // package sdu.edu.Test; public class Test { public Test() { } public static void main(String[] args) { String[] strs = new String[3]; String[] var2 = strs; int var3 = strs.length; for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) { String str = var2[var4]; System.out.println(str); } } }
根据Intellij idea来查看还是比较清晰的,foreach转变成对每一个数组元素的
参考文章:
https://blog.csdn.net/yaomingyang/article/details/80771171