JAVA의 for-each 루프 및 반복

1. Iterator Iterator

인터페이스: Iterator

public interface Iterator<E>{

 boolean hasNext();

 E next();

 void remove();
 }

Iterator 인터페이스 API를 보면 컬렉션을 반복하기 위한 Iterator임을 알 수 있습니다. 반복자를 사용하면 호출자는 잘 정의된 의미 체계를 사용하여 반복 중에 반복자가 가리키는 컬렉션에서 요소를 제거할 수 있습니다.

특히 주목할 점은 이 반복자의 제거() 메서드를 사용하는 것입니다. 반복자가 가리키는 컬렉션에서 반복자가 반환한 마지막 요소(선택적 작업)를 제거합니다. 이 메서드는 next 호출당 한 번만 호출할 수 있습니다. 반복자가 가리키는 컬렉션이 이 메서드(제거 메서드)를 호출하는 것 이외의 반복 중에 수정되는 경우 반복자의 동작은 정의되지 않습니다. 인터페이스 디자이너는 Iterator 인터페이스를 설계할 때 반복 중에 반복자가 가리키는 컬렉션을 수정하기 위해 반복자가 아닌 제거() 메서드를 호출하면 불확실한 결과가 발생할 수 있다고 지적했습니다. 구체적인 결과는 반복자의 구체적인 구현에 따라 달라집니다. 그러한 불확실한 결과가 발생할 수 있는 가능한 상황에 대응하여 ArrayList를 학습할 때 그 중 하나에 직면했습니다. 반복자가 ConcurrentModificationException 예외를 던졌습니다. 구체적인 예외는 다음 코드에 나와 있습니다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class ItaratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("Android");
        list.add("IOS");
        list.add("Windows Mobile");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String lang = iterator.next();
            list.remove(lang);//will throw ConcurrentModificationException
        }
    }

}

이 코드는 실행 시 ConcurrentModificationException 예외를 발생시킵니다. 왜냐하면 반복기 실행 중에 요소를 삭제하기 위해 반복기의 Remove() 메서드를 사용하지 않기 때문입니다. 반복자가 가리키는 컬렉션을 변경하려면 ArrayList의 Remove() 메서드를 사용합니다. 이는 반복자의 설계 원칙을 위반하므로 예외가 발생합니다.
보고된 예외는 다음과 같습니다.

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)
    at Text.ItaratorTest.main(ItaratorTest.java:17)

2. for-each 루프 및 반복자

Java5부터는 Java에 for-가 있습니다. 컬렉션과 배열을 반복하는 데 사용할 수 있습니다. Foreach 루프를 사용하면 기존 for 루프에서 인덱스를 유지 관리할 필요 없이 또는 iterator/ListIterator(ArrayList의 반복기 구현)를 사용할 때 while 루프에서 hasNext() 메서드를 호출하지 않고도 컬렉션을 반복할 수 있습니다. for-each 루프는 컬렉션이나 배열을 순회하는 프로세스를 단순화합니다. 그러나 foreach 루프를 사용할 때 주의해야 할 두 가지 사항이 있습니다.

foreach 루프를 사용하는 개체는 Iterable 인터페이스를 구현해야 합니다.

다음 예를 참조하세요.

import java.util.ArrayList;

public class ForeachTest1 {

    public static void main(String args[]) {
        CustomCollection<String> myCollection = new CustomCollection<String>();
        myCollection.add("Java");
        myCollection.add("Scala");
        myCollection.add("Groovy");

        // What does this code will do, print language, throw exception or
        // compile time error
        for (String language : myCollection) {
            System.out.println(language);
        }
    }

    private class CustomCollection<T> {
        private ArrayList<T> bucket;

        public CustomCollection() {
            bucket = new ArrayList();
        }

        public int size() {
            return bucket.size();
        }

        public boolean isEmpty() {
            return bucket.isEmpty();
        }

        public boolean contains(T o) {
            return bucket.contains(o);
        }

        public boolean add(T e) {
            return bucket.add(e);
        }

        public boolean remove(T o) {
            return bucket.remove(o);
        }

    }
}

위 코드는 다음의 CustomCollection 클래스가 컴파일되지 않기 때문에 컴파일되지 않습니다. 코드는 Iterable 인터페이스를 구현하지 않으며 컴파일 중에 보고된 오류는 다음과 같습니다.

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem: 
    Can only iterate over an array or an instance of java.lang.Iterable

    at Text.ForeachTest1.main(ForeachTest1.java:15)

사실 오류를 찾기 위해 컴파일할 때까지 기다릴 필요가 없습니다. Eclipse는 그 후에 오류를 찾습니다. 다음 코드는 foreach 루프에서 표시됩니다. java.lang.Iterable

의 배열 또는 인스턴스에 대해서만 반복할 수 있습니다. 위의 예에서 foreach 루프만 반복할 수 있음을 다시 확인할 수 있습니다. Iterable 인터페이스에 적용됩니다. 내장된 모든 Collection 클래스는 java.util.Collection 인터페이스를 구현하고 Iterable을 상속받았으므로 위의 문제를 해결하려면 간단히 CustomCollection이 Collection 인터페이스를 구현하도록 하거나 AbstractCollection을 상속하도록 선택할 수 있습니다. 해결 방법은 다음과 같습니다.

import java.util.AbstractCollection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class ForeachTest {
    public static void main(String args[]) {
        CustomCollection<String> myCollection = new CustomCollection<String>();
        myCollection.add("Java");
        myCollection.add("Scala");
        myCollection.add("Groovy");
        for (String language : myCollection) {
            System.out.println(language);
        }
    }

    private static class CustomCollection<T> extends AbstractCollection<T> {
        private ArrayList<T> bucket;

        public CustomCollection() {
            bucket = new ArrayList();
        }

        public int size() {
            return bucket.size();
        }

        public boolean isEmpty() {
            return bucket.isEmpty();
        }

        public boolean contains(Object o) {
            return bucket.contains(o);
        }

        public boolean add(T e) {
            return bucket.add(e);
        }

        public boolean remove(Object o) {
            return bucket.remove(o);
        }

        @Override
        public Iterator<T> iterator() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return bucket.iterator();
        }
    }
}

2. foreach 루프의 내부 구현도 Iterator에 의존합니다.

foreach 루프가 내부 구현으로 Iterator를 사용한다는 사실을 확인하려면 , 우리는 여전히 이 기사를 사용합니다. 확인을 위한 첫 번째 인스턴스:

public class ItaratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("Android");
        list.add("IOS");
        list.add("Windows Mobile");

        // example1
        // Iterator<String> iterator = list.iterator();
        // while (iterator.hasNext()) {
        // String lang = iterator.next();
        // list.remove(lang);
        // }

        // example 2
        for (String language : list) {
            list.remove(language);
        }
    }

}

프로그램이 실행될 때 보고된 예외:

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)
    at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)
    at Text.ItaratorTest.main(ItaratorTest.java:22)

이 예외는 for- 내부에서 Iterator가 사용된다는 것을 보여줍니다. 컬렉션을 순회하는 각 루프. Iterator.next()도 호출되어 변경 사항을 확인하고 ConcurrentModificationException을 발생시킵니다.

요약:

컬렉션을 순회할 때 순회 중에 컬렉션을 수정하려면 Iterator/listIterator를 통해 수정해야 합니다. 그렇지 않으면 "결정되지 않은 결과"가 발생할 수 있습니다.

foreach 루프는 반복자를 통해 구현됩니다. foreach 루프를 사용하는 객체는 Iterable 인터페이스를 구현해야 합니다.