在Java编程中，遍历集合是一项基础且频繁的操作，掌握多种遍历方式不仅能够提升代码的效率，还能增强代码的可读性和灵活性，本文将详细介绍Java中循环遍历集合的多种方法，包括传统的for循环、增强for循环（for-each）、迭代器（Iterator）以及Java 8引入的Stream API，并分析各自的特点、适用场景及注意事项。
传统for循环
传统for循环是最早也是最基础的遍历方式，通过索引来访问集合中的元素，这种方式适用于实现了List接口的集合，如ArrayList、LinkedList等,因为它们支持通过索引随机访问元素。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String fruit = list.get(i);
System.out.println(fruit);
}
优点：
- 可以通过索引灵活地访问、修改或删除元素（删除时需注意索引变化）。
- 对于需要知道当前元素索引的场景非常适用。
缺点：
- 代码相对冗长,不够简洁。
- 对于不支持随机访问的集合（如LinkedList），使用传统for循环效率较低，因为每次get(i)都需要从头开始遍历。
- 在遍历过程中删除元素时,容易因索引错位导致异常或逻辑错误。
增强for循环（for-each循环）
增强for循环（也称为for-each循环）是Java 5引入的一种语法糖，简化了集合遍历的代码，它内部基于迭代器实现,适用于所有实现了Iterable接口的集合。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
优点：
- 代码简洁易读,无需关心索引和迭代器的细节。
- 适用于所有实现了Iterable接口的集合，包括List、Set等。
- 遍历过程中不会出现因索引变化导致的错误。
缺点：
- 无法在遍历过程中获取当前元素的索引。
- 遍历过程中不能直接修改集合（如删除元素），否则会抛出ConcurrentModificationException，如果需要删除元素，必须通过迭代器的remove()方法。
迭代器（Iterator）
迭代器是Java集合框架中用于遍历集合的标准接口，它提供了统一的遍历方式，并支持在遍历过程中安全地删除元素，所有实现了Collection接口的集合都提供了iterator()方法来获取迭代器。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println(fruit);
// 示例：删除特定元素
if ("Banana".equals(fruit)) {
iterator.remove(); // 安全删除
}
}
优点：
- 支持在遍历过程中安全地删除元素,避免并发修改异常。
- 是集合框架推荐的遍历方式,尤其适用于需要删除元素的场景。
- 提供了hasNext()和next()方法,可以更灵活地控制遍历过程。
缺点：
- 代码相对for-each循环稍显复杂。
- 不支持在遍历过程中添加元素（除非使用特定的迭代器如ListIterator）。
- 对于需要随机访问的场景,迭代器不如传统for循环方便。
ListIterator扩展：
对于List接口，还可以使用ListIterator，它支持双向遍历和添加、修改元素：
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
String fruit = listIterator.next();
System.out.println(fruit);
// 可以修改元素
// listIterator.set("Modified " + fruit);
// 可以向前遍历
// if (listIterator.hasPrevious()) {
// System.out.println("Previous: " + listIterator.previous());
// }
}
Stream API（Java 8+）
Java 8引入的Stream API为集合操作提供了强大的函数式编程支持，通过Stream，可以更简洁、灵活地处理集合遍历、过滤、映射等操作。
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 基本遍历
list.stream().forEach(fruit -> System.out.println(fruit));
// 带条件的遍历
list.stream()
.filter(fruit -> !fruit.equals("Banana"))
.forEach(fruit -> System.out.println(fruit));
// 并行遍历（适用于大数据量）
list.parallelStream().forEach(fruit -> System.out.println(fruit));
优点：
- 代码简洁，支持函数式编程风格,可读性强。
- 提供丰富的中间操作（如filter、map、sorted）和终端操作（如forEach、collect）,可以灵活组合实现复杂逻辑。
- 支持并行流（parallelStream）,能够充分利用多核CPU提升处理大数据量的效率。
缺点：
- 对于简单的遍历场景，Stream API可能显得有些“重”,性能开销略高于传统方式。
- 需要熟悉函数式编程的概念,学习成本较高。
- 在Stream中直接修改集合元素是不推荐的,应通过map等操作生成新的集合。
遍历方式的选择与注意事项
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选择依据：
- 如果只是简单地遍历集合且不需要修改元素，优先使用增强for循环,代码简洁直观。
- 如果需要在遍历过程中删除元素，必须使用迭代器的remove()方法。
- 如果需要随机访问元素或知道索引，使用传统for循环（适用于List）。
- 如果需要进行复杂的集合操作（如过滤、映射、聚合）或并行处理，使用Stream API。
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注意事项：
- 并发修改异常：在使用增强for循环或迭代器时，如果在遍历过程中通过集合的remove()方法直接删除元素，会抛出ConcurrentModificationException，正确的做法是使用迭代器的remove()方法。
- 性能考虑：对于LinkedList等不支持随机访问的集合，传统for循环的性能较差，应优先使用迭代器或for-each循环。
- null元素处理：遍历时需注意集合中可能包含null元素,避免空指针异常。
Java中循环遍历集合的方法多种多样，每种方法都有其适用的场景和优缺点，传统for循环提供了最大的灵活性，增强for循环简化了遍历代码，迭代器保证了遍历过程中的安全性，而Stream API则为现代Java编程提供了强大的函数式支持，在实际开发中，应根据具体需求选择合适的遍历方式，并遵循最佳实践，以确保代码的高效、安全和可维护性，随着Java版本的不断更新，新的遍历方式和特性可能会被引入,持续学习和掌握这些技术将有助于提升编程能力。
