1. Обзор
Представленный в Java 8 цикл forEach предоставляет программистам новый, лаконичный и интересный способ перебора коллекции.
В этом руководстве мы увидим, как использовать forEach с коллекциями, какой аргумент он принимает и чем этот цикл отличается от расширенного цикла for .
Если вам нужно освежить некоторые концепции Java 8, наша подборка статей может помочь.
2. Основы forEach
В Java интерфейс Collection имеет Iterable в качестве суперинтерфейса. И этот интерфейс имеет новый API, начиная с Java 8:
void forEach(Consumer<? super T> action)
Проще говоря, в Javadoc forEach говорится , что он «выполняет заданное действие для каждого элемента Iterable до тех пор, пока все элементы не будут обработаны или пока действие не вызовет исключение».
Итак, с помощью forEach мы можем перебирать коллекцию и выполнять заданное действие над каждым элементом, как и любой другой Iterator .
Например, рассмотрим версию цикла for для итерации и печати коллекции строк : ``
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
Мы можем написать это, используя forEach :
names.forEach(name -> {
System.out.println(name);
});
3. Использование метода forEach
Мы используем forEach для перебора коллекции и выполнения определенного действия над каждым элементом. Выполняемое действие содержится в классе, реализующем интерфейс Consumer , и передается forEach в качестве аргумента.
Интерфейс Consumer — это функциональный интерфейс (интерфейс с одним абстрактным методом). Он принимает ввод и не возвращает никакого результата.
Вот определение:
@FunctionalInterface
public interface Consumer {
void accept(T t);
}
Поэтому любая реализация, например, потребитель, который просто печатает String :
Consumer<String> printConsumer = new Consumer<String>() {
public void accept(String name) {
System.out.println(name);
};
};
можно передать forEach в качестве аргумента:
names.forEach(printConsumer);
Но это не единственный способ создать действие через потребителя и использовать forEach API.
Давайте рассмотрим три наиболее популярных способа использования метода forEach .
3.1. Реализация анонимного потребителя
Мы можем создать экземпляр реализации интерфейса Consumer , используя анонимный класс, а затем применить его в качестве аргумента к методу forEach :
Consumer<String> printConsumer= new Consumer<String>() {
public void accept(String name) {
System.out.println(name);
}
};
names.forEach(printConsumer);
Это хорошо работает. Но если мы проанализируем пример, то увидим, что полезная часть — это на самом деле код внутри метода accept() .
Хотя лямбда-выражения теперь являются нормой и более простым способом сделать это, все же стоит знать, как реализовать интерфейс Consumer .
3.2. Лямбда-выражение
Основное преимущество функциональных интерфейсов Java 8 заключается в том, что мы можем использовать лямбда-выражения для их создания и избежать использования громоздких реализаций анонимных классов.
Поскольку Consumer Interface — это функциональный интерфейс, мы можем выразить его в Lambda:
(argument) -> { //body }
Поэтому наш printConsumer упрощен:
name -> System.out.println(name)
И мы можем передать его forEach :
names.forEach(name -> System.out.println(name));
С момента появления лямбда-выражений в Java 8 это, вероятно, самый распространенный способ использования метода forEach .
У лямбда-выражений действительно есть реальная кривая обучения, поэтому, если вы только начинаете, в этой статье рассматриваются некоторые передовые методы работы с новой языковой функцией.
3.3. Справочник по методу
Мы можем использовать синтаксис ссылки на метод вместо обычного синтаксиса Lambda, где уже существует метод для выполнения операции над классом:
names.forEach(System.out::println);
4. Работа с forEach
4.1. Итерация по коллекции
Любая итерация типа Collection — список , набор , очередь и т. д . — имеет тот же синтаксис для использования forEach.
Поэтому, как мы видели, мы можем перебирать элементы списка следующим образом:
List<String> names = Arrays.asList("Larry", "Steve", "James");
names.forEach(System.out::println);
И набор аналогичный:
Set<String> uniqueNames = new HashSet<>(Arrays.asList("Larry", "Steve", "James"));
uniqueNames.forEach(System.out::println);
Наконец, давайте посмотрим на Queue , которая также является Collection :
Queue<String> namesQueue = new ArrayDeque<>(Arrays.asList("Larry", "Steve", "James"));
namesQueue.forEach(System.out::println);
4.2. Итерация по карте с использованием карты forEach
Карты не являются Iterable , но они предоставляют собственный вариант forEach , который принимает BiConsumer .
Java 8 представляет BiConsumer вместо Consumer в forEach Iterable, так что действие может быть выполнено одновременно как с ключом, так и со значением Map .
Давайте создадим карту с этими записями:
Map<Integer, String> namesMap = new HashMap<>();
namesMap.put(1, "Larry");
namesMap.put(2, "Steve");
namesMap.put(3, "James");
Далее, давайте пройдемся по nameMap , используя forEach Map :
namesMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " " + value));
Как мы видим здесь, мы использовали BiConsumer для перебора записей Map :
(key, value) -> System.out.println(key + " " + value)
4.3. Итерация по карте путем итерации entrySet
Мы также можем повторять EntrySet карты , используя forEach Iterable . ``
Поскольку записи карты хранятся в наборе с именем EntrySet, мы можем повторить это, используя forEach :
namesMap.entrySet().forEach(entry -> System.out.println(
entry.getKey() + " " + entry.getValue()));
5. Foreach против For-Loop
С простой точки зрения, оба цикла обеспечивают одинаковую функциональность: цикл по элементам в коллекции.
Основное различие между ними в том, что это разные итераторы. Усовершенствованный цикл for — это внешний итератор, а новый метод forEach — внутренний.
5.1. Внутренний итератор — forEach
Этот тип итератора управляет итерацией в фоновом режиме и оставляет программисту возможность просто закодировать то, что должно быть сделано с элементами коллекции.
Вместо этого итератор управляет итерацией и обеспечивает обработку элементов один за другим.
Давайте посмотрим на пример внутреннего итератора:
names.forEach(name -> System.out.println(name));
В приведенном выше методе forEach мы видим, что предоставленный аргумент является лямбда-выражением. Это означает, что метод должен знать только то, что должно быть сделано , и вся работа по итерации будет выполняться внутри.
5.2. Внешний итератор — цикл for
Внешние итераторы смешивают то, что и как должен выполнять цикл.
Перечисления , итераторы и расширенный цикл for — все это внешние итераторы (помните методы iterator() , next() или hasNext() ?). Во всех этих итераторах наша задача — указать, как выполнять итерации.
Рассмотрим этот знакомый цикл:
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
Хотя мы явно не вызываем методы hasNext() или next() во время итерации по списку, базовый код, обеспечивающий работу этой итерации, использует эти методы. Отсюда следует, что сложность этих операций скрыта от программиста, но она все же существует.
В отличие от внутреннего итератора, в котором коллекция сама выполняет итерацию, здесь нам требуется внешний код, который извлекает каждый элемент из коллекции.
6. Заключение
В этой статье мы показали, что цикл forEach более удобен, чем обычный цикл for-loop .
Мы также увидели, как работает метод forEach и какую реализацию можно получить в качестве аргумента, чтобы выполнить действие над каждым элементом в коллекции.
Наконец, все фрагменты, используемые в этой статье, доступны в нашем репозитории GitHub .