java的for下标循环遍历和foreach循环遍历测试

java的for下标循环遍历和foreach循环遍历测试，到底哪个效率更高，下面写了代码测试：

测试针对   数组、ArrayList、LinkedList三种，分别做for下标循环遍历和foreach循环遍历：

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * 数组、ArrayList、LinkedList三种，分别做for下标循环遍历和foreach循环遍历
 */
public class TestFor {

	/**
	 * 数组和ArrayList的大小
	 */
	private final int num = 1000000;

	/**
	 * LinkedList的大小
	 */
	private final int numLinked = num / 10;

	private final int[] testArray = new int[num];

	private final List<Integer> testArrayList = new ArrayList<Integer>();

	private final List<Integer> testLinkList = new LinkedList<Integer>();

	private int test = 0;

	private void init() {
		for (int i = 0; i < num; i++) {
			testArray[i] = 0;
			testArrayList.add(0);
		}
		for (int i = 0; i < numLinked; i++) {
			testLinkList.add(0);
		}

	}

	private void testIndexArray() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < num; i++) {
			test = testArray[i];
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("下标数组                               " + (stopTime - startTime));
	}

	private void testIterateArray() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (final int i : testArray) {
			test = testArray[i];
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("foreach数组                         " + (stopTime - startTime));
	}

	private void testIndexArrayList() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < num; i++) {
			test = testArrayList.get(i);
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("下标ArrayList       " + (stopTime - startTime));
	}

	private void testIterateArrayList() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (final int i : testArrayList) {
			test = testArrayList.get(i);
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("foreachArrayList    " + (stopTime - startTime));
	}

	private void testIndexLinkList() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();
		for (int i = 0; i < numLinked; i++) {
			test = testLinkList.get(i);
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("下标LinkList        " + (stopTime - startTime));
	}

	private void testIterateLinkList() {
		final long startTime = System.currentTimeMillis();

		for (final int i : testLinkList) {
			test = testLinkList.get(i);
		}
		final long stopTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("foreachLinkList     " + (stopTime - startTime));
	}

	public static void main(final String[] args) {
		final TestFor test = new TestFor();
		test.init();

		test.testIndexArray();
		test.testIterateArray();

		test.testIndexArrayList();
		test.testIterateArrayList();

		test.testIndexLinkList();
		test.testIterateLinkList();

	}
}

结果：

下标数组                       2
foreach数组                 3
下标ArrayList               7
foreachArrayList         20
下标LinkList                5721
foreachLinkList          7

注意上述结果：数组和ArrayList容量为1000000，LinkedList是1000000 / 10（十分之一，因为遍历LinkedList实在太慢）

数组           ：下标比foreach快，差别较小；

ArrayList   ：下标比foreach快，差别较大；

LinkedList：foreach比下标快，差别较大；

Java 中的 foreach 语法是 iterator（迭代器）的变形用法（可以看看反编译之后的代码），也就是说上面的 foreach 与下面的代码等价：

for (Iterator<Integer> i = list.iterator(); i.hasNext();) {
    sum += ((Integer)iterator.next()).intValue();
}

lsit.iterator() 返回的迭代器对象是什么呢？查看JDK源码知道，ArrayList 类继承于 AbstractList 类，AbstracList 对 iterator 方法实现如下（ArrayList 类并没有重写该方法）：

public Iterator<E> iterator() {
    return new Itr();
}

方法直接创建一个 Itr 对象并将其返回，Itr 类其实是 AbstractList 类的一个内部类，Itr 类实现了 Iterator 接口，Itr 类部分源代码如下：

private class Itr implements Iterator<E> {
    /**
     * Index of element to be returned by subsequent call to next.
     */
    int cursor = 0;

    /**
     * Index of element returned by most recent call to next or
     * previous.  Reset to -1 if this element is deleted by a call
     * to remove.
     */
    int lastRet = -1;

    public boolean hasNext() {
        return cursor != size();
    }

    public E next() {
        checkForComodification();
        try {
            E next = get(cursor);
            lastRet = cursor++;
            return next;
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
            checkForComodification();
            throw new NoSuchElementException();
        }
    }
}

从上面代码可以看出，迭代器同样也是通过对指向数组（ArrayList 是通过数组实现的）的下标进行递增来遍历整个数组的，这和通过下标方式访问列表计算平均值的方法是一样的，但是区别在于，迭代器需要调用 hasNext() 函数来判断指向数组的下标是否移到了数组末尾，而下标访问方式中并不需要对此进行检查；除此之外，在迭代器的  next() 方法中也出现了下标访问方式没有的 checkForComodification() 方法和 lastRet 变量赋值操作。这也就是通过 foreach 方式遍历耗时的原因。

那么ArrayList和LinkedList的区别是什么？