告别低效循环！Java遍历最佳实践指南（含代码示例）

在Java编程中，遍历操作是最基础也是最重要的技能之一。无论是处理集合数据还是操作数组，选择正确的遍历方式能显著提升代码效率和可读性。本文将全面解析Java中5种主流遍历方法，帮助开发者掌握从传统循环到现代函数式编程的完整技术栈。

一、传统for循环遍历

作为最基础的遍历方式，for循环在Java早期版本中就是主力工具。其标准语法为：

for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    // 处理array[i]
}

这种方式的优势在于：
1. 直观明了，适合处理索引相关的操作
2. 性能接近底层实现
3. 支持在循环体内修改集合

但缺点也很明显：代码冗长，容易引入off-by-one错误（差一错误）。在遍历集合时，使用传统的for循环需要先获取迭代器：

for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
    String item = it.next();
    // 处理item
}

二、增强for循环（for-each）

Java 5引入的for-each循环极大简化了遍历语法：

for (String item : collection) {
    // 处理item
}

优点包括：
- 语法简洁，消除迭代器样板代码
- 避免索引越界风险
- 适用于所有实现Iterable接口的类

但要注意：
1. 遍历过程中不能修改集合结构
2. 无法直接获取当前元素的索引
3. 性能略低于传统for循环（差异通常可忽略）

三、迭代器（Iterator）模式

迭代器提供了更安全的遍历方式，特别适合在遍历时删除元素：

Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String item = it.next();
    if (shouldRemove(item)) {
        it.remove();  // 安全删除
    }
}

Java 8之后，迭代器新增了forEachRemaining方法，可以配合Lambda使用：

iterator.forEachRemaining(item -> {
    // 处理item
});

四、Java 8 Stream API

函数式编程风格的Stream API提供了最现代的遍历方式：

list.stream()
    .filter(item -> item.startsWith("A"))
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

核心优势：
1. 链式调用使代码更声明式
2. 内置并行处理能力（parallelStream）
3. 丰富的中间操作（filter/map/flatMap等）

性能提示：
- 小数据量时顺序流更高效
- 大数据量（>1万元素）考虑并行流
- 避免在流中执行耗时操作

五、ListIterator双向遍历

需要双向遍历或修改元素时，ListIterator是理想选择：

ListIterator<String> lit = list.listIterator();
while (lit.hasNext()) {
    String next = lit.next();
    // 处理next
    lit.set("Processed: " + next);  // 修改元素
}

// 反向遍历
while (lit.hasPrevious()) {
    String prev = lit.previous();
    // 处理prev
}

性能对比与选型建议

我们通过基准测试比较不同方法遍历100万次ArrayList的耗时：

选型建议：
1. 需要索引或修改集合 → 传统for循环
2. 简单遍历 → 增强for循环
3. 安全删除元素 → 迭代器
4. 复杂数据处理 → Stream API
5. 超大集合 → 并行Stream

高级技巧

1. 遍历时修改集合的安全方法：

List<String> toRemove = new ArrayList<>();
for (String item : list) {
    if (shouldRemove(item)) {
        toRemove.add(item);
    }
}
list.removeAll(toRemove);

1. 使用Java 9的Stream增强：

List<String> result = list.stream()
    .takeWhile(item -> !item.equals("stop"))
    .collect(Collectors.toList());

1. 遍历Map的最佳实践：

map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));

// 或
map.entrySet().stream()
    .sorted(Map.Entry.comparingByKey())
    .forEachOrdered(entry -> {...});

常见陷阱

1. ConcurrentModificationException异常
2. 原因：遍历时直接修改集合

3. 解决方案：使用迭代器的remove方法或复制集合

4. 无限流问题

Stream.generate(Math::random).forEach(...);  // 无限执行

1. 并行流线程安全问题

List<String> result = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
stream.parallel().forEach(result::add);  // 仍可能出错
// 应改用collect方法