for与foreach在遍历集合时的差别你竟然不知道?

  上一篇文章我们分析了几种遍历集合的方式，虽然遍历方式的写法有多种，但是底层无非就是for循环和foreach（迭代器）两种方式！这两种遍历方式都能达到遍历集合的效果，但是在效率上孰优孰劣？我们先看一段代码：

 1public static void main(String[] args) {
 2   List linkedList = new LinkedList<>();
 3   for (int i = 0; i < 100000; i++) {
 4      linkedList.add("L1");
 5   }
 6   long time1 = System.currentTimeMillis();
 7   //for遍历
 8   for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {
 9      System.out.println(linkedList.get(i));
10   }
11   long time2 = System.currentTimeMillis();
12   //foreach遍历
13   for (String s : linkedList) {
14      System.out.println(s);
15   }
16   long time3 = System.currentTimeMillis();
17   System.out.println("for执行时间：" + (time2 - time1));
18   System.out.println("foreach执行时间：" + (time3 - time2));
19}

  这次我们创建的是一个LinkedList，通过循环往集合里面写入了十万个元素，然后分别通过foreach（迭代器）和for的方式对集合进行遍历输出，并且记录了两种方式的耗时。那我们先思考一下哪种方式的耗时更长呢？我们看下结果：

  

  我们能看到使用for遍历的耗时是foreach的好几倍！如果想知道为什么会有这么大的差距，我们只能通过源码找答案了！其实差距不是在循环本身，而是在循环内获取元素的时候！我们先看下使用for循环时的linkedList.get(i) 的实现：

1public E get(int index) {
2    checkElementIndex(index);
3    return node(index).item;
4}

  LinkedList的get方法内部先调用了checkElementIndex方法检查了index参数的合法性，然后调用node(index)方法获取元素。我们进入node方法:

 1Node node(int index) {
 2// assert isElementIndex(index);
 3if (index < (size >> 1)) {
 4    Node x = first;
 5    for (int i = 0; i < index; i++)
 6        x = x.next;
 7    return x;
 8} else {
 9    Node x = last;
10    for (int i = size - 1; i > index; i--)
11        x = x.prev;
12    return x;
13}

}

  从上面代码我们能分析出下面几点特性

1、LinkedListd底层是一个双向链表，可以从头部遍历也可以从尾部遍历，这样做可以提高获取元素的效率！ 
2、当获取元素的索引小于集合元素数量的一半，则从队列头部开始遍历直到目标元素！如果大于一半则从队列尾部开始遍历直到目标元素！ 
3、每次在获取元素的时候，都需要从队列头或者队列尾部逐个遍历直到找到目标元素。这也就是为什么使用for循环遍历LinkedList慢的原因！并且，当集合的元素数量越多，for遍历与foreach的差距就越大！

  那么如果我们的集合类型是ArrayList，使用for和foreach的差距大吗？由于ArrayList底层是数组，通过索引获取数组的效率是非常高的，因此使用for与foreach在效率基本没太大差别！