对集合使用for each循环和Iterator的效率问题

Question

RT，java中使用这两种方法哪个的效率高。还有，和普通的for循环比起来，哪个效率更高。

Answer 1

拿 foreach 迭代集合实际也是拿 Iterator 迭代的，语法上更简洁了。

Answer 2

List list = new ArrayList();
for (Object item : list) {
System.out.println(item.toString());
}相当于： List list = new ArrayList();
Object obj;
for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
obj = iterator.next()；
System.out.println(obj.toString())
}

Answer 3

反编译一下可以看到里面还是通过迭代器来实现的。
文档里也有说明：
public interface Iterable<T>实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。 
编译之后通过Iterator<T> iterator()方法获得的迭代器来实现循环访问。

Answer 4

对于ArrayList,Vector 其核心是一个数组， 如果明确知道List的实例是ArrayList,Vector，当然用 for(int i=0; i<lst.size();i++){} 这种方式是最快的.  当然用Iterator 的话，其实是相关无几，Iterator 基本上都是指针操作, Iterator本身的处理会增加一点点的开销,跟踪一下源码就可以知道.Iterator 好处：通用，对于所有集合，使用Iterator性能都一样, 客户端自身不维护遍历集合的"指针"，所有的内部状态（如当前元素位置，是否有下一个元素）都由Iterator来维护，而这个Iterator由集合类通过工厂方法生成，因此，它知道如何遍历整个集合。
客户端从不直接和集合类打交道，它总是控制Iterator，向它发送"向前"，"向后"，"取当前元素"的命令，就可以间接遍历整个集合。for(i=0;...) 方法有一个缺点: 如果List的实例是LinkedList等非"数组"存储方式的时候，遍历集合的开销会差别很大! 就以LinkedList来说,以下是get(i)方法来取元素的主要代码, 我们可以看到，LinkedList 内的get(i)方法，用了循环方式来返回元素，性能肯定会差.        if (index < 0 || index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+
                                                ", Size: "+size);
        Entry<E> e = header;
        if (index < (size >> 1)) {
            for (int i = 0; i <= index; i++)
                e = e.next;
        } else {
            for (int i = size; i > index; i--)
                e = e.previous;
        }
        return e;
       

Answer 5

再看一下,ArrayList 的 get(index) 方法:
  return (E) elementData[index];因为内部是数组存储的，所以直接返回数组元素，所以肯定是最快的方法 .

Answer 6

说的很详细，不过楼主的问题是foreach循环和Iterator的效率问题。

Answer 7

oh,no, 搞错了, 只看到for 没看到到foreach. 而且是针对集合，而不是List.foreach 不知内部是不会根据不同实例类型作优化，如果没有，则可能内部就是用Iterator方法(具体可以试试跟踪一下源代码),如果这样效率应该是一样的. 

Answer 8

写一个foreach的，然后用jad反编译就能比较出来了。

Answer 9

谢谢，提醒，我试了，可以告诉楼主，for(xx:col) 这种形式编译后就是等于 for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();)
所以效率是一样的。另贴一下，测试代码说明一下for + get(i) 的方法 与 Iterator 的性能差别.
   public static void main(String[] args)
    { List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        for(int i=0;i<5000000 ;i++){
            list.add(11);
        }
        
        long start = System.currentTimeMillis();
        int size= list.size();
        int c1=1;
        for(int i=0;i<size;i++){
            c1 = list.get(i);
        }
        System.out.println("for + get(i)方法: " 
         + (System.currentTimeMillis()-start));
        
    
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        for(int c2:list){
        }
        System.out.println("Iterator(foreach)方法:" 
         + (System.currentTimeMillis()-start2));     }

Answer 10

将ArrayList 改成LinkedList,并把集合的元素改少(如果不改少，时间会很长...)，可以测试LinkedList的效果.

Answer 11

楼主，我用100000最小数据测试了一下：import java.util.*;
public class CMPfor
{
final long N = 1000000;
private ArrayList<Integer> aT = new ArrayList<Integer>(); private LinkedList<Integer> LT = new LinkedList<Integer>(); public CMPfor(){
for(int i = 0; i < N; i++){
aT.add(i);
}
for(int i = 0; i < N; i++){
LT.add(i);
}
} public void forTest(List<Integer> t){
for(int i = 0; i < t.size();i++){
t.get(i);
}
}
public void foreachTest(List<Integer> t){
for(int j : t){

}
} public void iteratorTest(List<Integer> t){
Iterator it = t.iterator();
while(it.hasNext()){
it.next();
}
}
public void whileTest(List<Integer> t){
int i = 0;
while(i < N){
t.get(i);
i++;
}
} public static void main(String[] args){

CMPfor cf = new CMPfor(); long a,b; System.out.println("ArrayList Test:");
a=System.currentTimeMillis(); cf.forTest(cf.aT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("forTest: "+(b-a)+"ms"); a=System.currentTimeMillis(); cf.foreachTest(cf.aT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("foreachTest: "+(b-a)+"ms"); a=System.currentTimeMillis(); cf.iteratorTest(cf.aT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("iteratorTest: "+(b-a)+"ms");
a=System.currentTimeMillis(); cf.whileTest(cf.aT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("whileTest: "+(b-a)+"ms");
System.out.println("LinkedList Test:");
a=System.currentTimeMillis(); cf.forTest(cf.LT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("forTest: "+(b-a)+"ms"); a=System.currentTimeMillis(); cf.foreachTest(cf.LT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("foreachTest: "+(b-a)+"ms"); a=System.currentTimeMillis(); cf.iteratorTest(cf.LT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("iteratorTest: "+(b-a)+"ms");
a=System.currentTimeMillis(); cf.whileTest(cf.LT); b=System.currentTimeMillis(); System.out.println("whileTest: "+(b-a)+"ms");
}
}
结果如下：
ArrayList Test:
forTest:        10ms
foreachTest:    20ms
iteratorTest:   10ms
whileTest:      10ms
LinkedList Test:
forTest:        108135ms
foreachTest:    10ms
iteratorTest:   10ms
whileTest:      120644ms
另一组运行结果：
ArrayList Test:
forTest:        10
foreachTest:    10
iteratorTest:   20
whileTest:      0
LinkedList Test:
forTest:        105852
foreachTest:    10
iteratorTest:   20
whileTest:      104851事实证明：
不同的集合类型处理的时间不同
LinkedList 不要用for和while
foreach比Iterator快
ArayList中,遍历速度：while>for>foreach

Answer 12

17楼的测试本身是有问题的：
 public void forTest(List<Integer> t){
        for(int i = 0; i < t.size();i++){
            t.get(i);
        }
    }
    public void foreachTest(List<Integer> t){
        for(int j : t){
            
        }
    }
for测试直接用t.get(i);
foreach测试却
for(int j : t){
            
        }
中间增加了Integer到int的转换过程。

Answer 13

每次增加的是Integer.intValue操作，使比较失去了意义。

Answer 14

2楼也说过了，使用foreach和直接使用Iterator的代码其实是一样的，不过是编译器自动处理的而已。
代码都是一样的，性能差距是怎么来的呢？

Answer 15

12楼不知道想表达什么， 你想说while比for 效率高吗?结论是这样的，
1.for 与 while 性能是一样的,这个很多人都测试过了.2. 另外 foreach 与 for + iterator 也是一样的，为什么一样上面已经说了,编译器最终把foreach编译成for + iterator,而且已经测试过了，事实跟理论一致.3.至于LinkedList为什么这么长时间, 我在6楼已经说得很清楚了. 所以说for + get(i) 方法不够"通用"4. foreach(for + iterator) 与 for + get(i) 性能差别很少(6楼已经说过了),iterator因为对所有集合效率几乎一样，所以很通用, 如果你的程序是面向接口的，一般就得用比较通用的iterator, 绝大多数情况下，我们都不必介意效率有那么一点儿差别, 我们需要知道有这么一点儿差别就是了. 以下对5000000条记录的ArrayList的测试结果,已经运行了十几次，每次结果差不多: 
1.for + get(i)方法: 94
2.Iterator(foreach)方法:265
3.While + get(i)方法:94
4.for iterator方法:281
package myTest;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.SortedMap;
import java.util.Vector;public class Test {
   public static void main(String[] args)
    {    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        for(int i=0;i<5000000 ;i++){
            list.add(11);
        }
        
        
        int size= list.size();
        int c1=1;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<size;i++){
            c1 = list.get(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("for + get(i)方法: " + end);
        
        
        start = System.currentTimeMillis();
        for(int c2:list){
        }
        end = System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("Iterator(foreach)方法:" + end);
        
        
        int i = 0;
        size = list.size();
        start = System.currentTimeMillis();
        while(i<size){
         c1 = list.get(i); 
         i++;
        }
        end = System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("While + get(i)方法:" + end);
        
        start = System.currentTimeMillis();
        for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
         c1 = (Integer) iterator.next();
        }
        end = System.currentTimeMillis()-start;
        System.out.println("for iterator方法:" + end);
     }
  
}

Answer 16

12楼有什么问题吗？只是后面怀疑了17楼的测试结果：foreach比Iterator快 楼上想说什么？

Answer 17

我运行的结果大多数情况下Iterator比foreach 快10ms左右， 有时候foreach会快一点， 我认为这点偏差对于我们的实际应用可以忽略不计. 根本不用理会. 

Answer 18

写段程序测试下：
public void testForEach() {
List<String> list = new ArrayList<String>();
int startNumber = 2;
for (int i = 10; i < 25; i++) {
double maxSize = Math.pow(startNumber, i);
for (int index = 0; index < maxSize; index++) {
list.add("");
}
Long start = System.currentTimeMillis();
for (int jj = 0; jj < maxSize; jj++) {
String result = list.get(jj);
}
Long end = System.currentTimeMillis();
long total1 = (end - start); start = System.currentTimeMillis();
for (String result : list) { }
end = System.currentTimeMillis();
long total2 = (end - start);
System.out.println(i + ":  totalSzie: " + maxSize + ", and get  took: "
+ total1 + ", while forEach took: " + total2);
list.clear();
}
}结果如下：
10:  totalSzie: 1024.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
11:  totalSzie: 2048.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
12:  totalSzie: 4096.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
13:  totalSzie: 8192.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
14:  totalSzie: 16384.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
15:  totalSzie: 32768.0, and get  took: 15, while forEach took: 0
16:  totalSzie: 65536.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
17:  totalSzie: 131072.0, and get  took: 0, while forEach took: 0
18:  totalSzie: 262144.0, and get  took: 0, while forEach took: 15
19:  totalSzie: 524288.0, and get  took: 0, while forEach took: 31
20:  totalSzie: 1048576.0, and get  took: 15, while forEach took: 32
21:  totalSzie: 2097152.0, and get  took: 31, while forEach took: 79
22:  totalSzie: 4194304.0, and get  took: 62, while forEach took: 141