Java 集合与映射的迭代

Java 集合与映射的迭代，用户希望对集合或映射进行迭代，使用 java.lang.Iterable 或 java.util.Map 接口新增的默认方法 forEach。除了使用循环对线性集合（即实现 Collection 或其后代的类）进行迭代外，可以通过 Iterable 接口引入的默认方法 forEach 实现同样的目的。

Java 集合与映射的迭代 问题描述

用户希望对集合或映射进行迭代。

Java 集合与映射的迭代 解决方案

使用 java.lang.Iterable 或 java.util.Map 接口新增的默认方法 forEach。

Java 集合与映射的迭代 具体实例

除了使用循环对线性集合（即实现 Collection 或其后代的类）进行迭代外，可以通过 Iterable 接口引入的默认方法 forEach 实现同样的目的。
根据 Javadoc 的描述，forEach 方法的签名为：

default void forEach(Consumer<? super T> action)

forEach 方法的参数为 Consumer，它是 java.util.function 包引入的一种函数式接口，表示传入一个泛型参数（generic argument）且不返回任何结果的操作。根据 Javadoc 的描述，“Consumer 与大部分函数式接口不同，它在执行时会产生副作用”。

纯函数（pure function）在执行时不会产生副作用。换言之，如果参数相同，则每次返回的结果也相同。函数式编程将其称为引用透明性（referential transparency），即函数可以被它的值所替换。

java.util.Collection 是 Iterable 的子接口，因此 forEach 方法适用于从 ArrayList 到 LinkedHashSet 的所有线性集合，这使得线性集合的迭代易如反掌（如例 5-17 所示）。

例 5-17　对线性集合进行迭代

List<Integer> integers = Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9);

integers.forEach(new Consumer<Integer>() {    ➊
    @Override
    public void accept(Integer integer) {
        System.out.println(integer);
    }
});

integers.forEach((Integer n) -> {             ➋
    System.out.println(n);
});

integers.forEach(n -> System.out.println(n)); ➌

integers.forEach(System.out::println);        ➍
}

❶ 匿名内部类实现
❷ 完整形式的 lambda 代码块
❸ lambda 表达式
❹ 方法引用
在本例中，匿名内部类只是显示为 Consumer 接口的 accept 方法的签名。观察内部类可知，accept 方法传入一个参数并返回 void，本例所用的 lambda 表达式与之兼容。由于两个 lambda 表达式都包含对 System.out.println 方法的单次调用，forEach 方法可以用作方法引用。
Map 接口同样引入 forEach 方法作为默认方法，它传入 BiConsumer：

default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action)

BiConsumer 也是 java.util.function 包新增的一种接口，表示一个传入两个泛型参数并返回 void 的函数。在实现 Map 接口的 forEach 方法时，参数是 entrySet 方法中 Map.Entry 实例的键和值。
换言之，对 Map 进行迭代现在就像对 List、Set 或其他任何线性集合进行迭代一样简单。示例代码如例 5-18 所示。

例 5-18　对 Map 进行迭代

Map<Long, String> map = new HashMap<>();
map.put(86L, "Don Adams (Maxwell Smart)");
map.put(99L, "Barbara Feldon");
map.put(13L, "David Ketchum");
map.forEach((num, agent) ->
    System.out.printf("Agent %d, played by %s%n", num, agent));

输出如例 5-19⁶ 所示。
⁶例 5-18 和例 5-19 取自美国经典电视剧《糊涂侦探》，这部由梅尔 • 布鲁克斯（Mel Brooks）和巴克 • 亨利（Buck Henry）编导的间谍喜剧在 1965 年到 1970 年间播出。主角麦克斯韦 • 史马特（Maxwell Smart）糅合了詹姆斯 • 邦德与雅克 • 克鲁索（英国电影《糊涂大侦探》主角）的特点，又称特工 86 号（Agent 86）。他的女搭档是特工 99 号（Agent 99），同事是特工 13 号（Agent 13）。

例 5-19　对 Map 迭代后的输出

Agent 99, played by Barbara Feldon
Agent 86, played by Don Adams (Maxwell Smart)
Agent 13, played by David Ketchum

在 Java 8 之前，为了实现对 Map 的迭代，需要首先通过 keySet 方法获取键的 Set，或通过 entrySet 方法获取 Map.Entry 实例。而 Java 8 引入的默认方法 forEach 使迭代操作得以简化。

跳出 for-each 循环并非易事，这一点请谨记在心。为解决这个问题，考虑将流处理代码重写为 filter 或 sorted，并后跟 findFirst。