深入體驗 J2SE 1.5 增強型 For 循環：遍歷機制與實作細節

增強型 For 循環的適用前提

J2SE 1.5 引入的增強型 for 循環（foreach）並非適用於所有物件，只有兩種類型的對象才能被這種方式遍歷：

• 陣列
• 實作了 java.lang.Iterable 介面的類別實例

若嘗試將其他類型的運算式放入循環中，編譯器將報錯：「foreach not applicable to expression type」。

核心介面：Iterable 與 Iterator

java.lang.Iterable 介面僅定義一個方法：

Iterator iterator()

該方法返回一個實作了 java.util.Iterator 介面的物件。Iterator 介面則包含三個方法：

• hasNext()：判斷是否還有未訪問的元素
• next()：返回下一個未訪問的元素
• remove()：移除最近一次由 next() 返回的元素。這是可選操作，若不支援可拋出 UnsupportedOperationException。由於增強型 for 循環過程中永不調用此方法，因此是否實作不影響循環本身。

透過這兩個介面，開發者即可自行實作可被增強型 for 循環遍歷的類別。

範例：可產生 10 個 Object 元素的類別

import java.util.*;

class TenObjects implements Iterable {
    public Iterator iterator() {
        return new Iterator() {
            private int count = 0;
            public boolean hasNext() {
                return (count < 10);
            }
            public Object next() {
                return new Integer(count++);
            }
            public void remove() {
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
        };
    }
    public static void main(String[] args) {
        TenObjects objects = new TenObjects();
        for (Object i : objects) {
            System.out.println(i); // 依次輸出 0 到 9
        }
    }
}

Collection 的「特殊待遇」真相

在 J2SE 1.5 API 中，所有可被增強型 for 循環遍歷的類型皆為 java.util.Collection 的子類型，乍看之下編譯器似乎給予了 Collection 特殊照顧。實際上，J2SE 1.5 將 java.util.Collection 定義為 java.lang.Iterable 的子介面，編譯器並未對 Collection 有任何特殊處理。理論上完全可以創建不實作 Collection 介面、卻能被增強型 for 循環遍歷的容器類別，但這類容器可能因相容性問題而難以普及。

方法命名的簡潔哲學

觀察介面方法命名：Iterable 使用 iterator() 而非 getIterator()；Iterator 使用 hasNext() 和 next() 而非 hasNextElement() 和 getNextElement()。Java Collections Framework 設計者認為這些方法會被頻繁調用（往往寫在同一行），較短的名稱更為適宜。