Java 語法糖深度解析：foreach 循環編譯原理與效能陷阱

Java 語法糖深度解析：foreach 循環編譯原理與效能陷阱

語法糖是編譯器提供的便利寫法，編譯期轉換為特定位元碼。Java 提供泛型、自動裝箱/拆箱、foreach、可變參數、內部類、枚舉、斷言等語法糖。本文深入剖析 foreach。

foreach 編譯後長什麼樣？

範例：List<String> list = new ArrayList<>(); ... for(String s : list) { ... }

用 javap -verbose 反編譯，關鍵發現：編譯器將 foreach 轉換為 Iterator 迭代。實際產生代碼等同於：

for (java.util.Iterator i$ = list.iterator(); i$.hasNext(); ) {
    String s = (String) i$.next();
    System.out.println(s);
}

註：自定義類若想支援 foreach，必須實作 Iterable 介面。

陣列的 foreach 處理不同

陣列未實作 Iterable，反編譯發現轉換為傳統索引迴圈：

String[] arr = {"s1","s2"};
String[] arr$ = arr;
for (int len$ = arr$.length, i$ = 0; i$ < len$; i$++) {
    String s = arr$[i$];
    System.out.println(s);
}

效能陷阱：RandomAccess 介面

實作 RandomAccess 的集合 (如 ArrayList) 應使用普通 for 迴圈而非 foreach。JDK 文檔明確建議：

經驗法則：若典型實例執行 for (int i=0, n=list.size(); i 比 for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); ) i.next(); 更快，則應實作 RandomAccess。

if (list instanceof RandomAccess) {
    for (int i=0; i