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Java ArrayList forEach() 方法（千字长文）
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在 Java 开发中，遍历集合是日常编码中不可或缺的操作。Java ArrayList forEach() 方法作为 Java 8 引入的集合遍历工具，凭借其简洁直观的语法和强大的功能，迅速成为开发者们的首选。无论是统计订单金额、处理用户数据，还是执行批量操作，forEach() 都能提供高效且易读的解决方案。本文将从基础用法到进阶技巧，结合实际案例，帮助读者全面掌握这一方法。
什么是 Java ArrayList forEach() 方法？
ArrayList.forEach() 是 Java 8 为集合类新增的默认方法（Default Method），它允许开发者通过函数式编程的方式遍历集合中的每个元素。其核心是接受一个 Consumer 接口的实例，该接口定义了一个无返回值的抽象方法 accept(T t)。
核心语法：
arrayList.forEach(Consumer<T> action);
形象比喻：
可以将 forEach() 想象为一条快递分拣线，每个元素（包裹）都会经过这条流水线，而 Consumer 就是流水线上的操作员，负责对每个包裹执行特定动作（如称重、分类）。
forEach() 的基础用法
1. 基本示例
假设我们有一个学生列表，需要打印所有学生的姓名：
ArrayList<String> students = new ArrayList<>(Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"));
students.forEach(name -> System.out.println("学生姓名：" + name));
输出结果：
学生姓名：Alice
学生姓名：Bob
学生姓名：Charlie
2. 使用 Lambda 表达式
forEach() 与 Lambda 表达式结合，能极大简化代码。例如，计算商品总价：
ArrayList<Double> prices = new ArrayList<>(Arrays.asList(29.9, 49.5, 19.9));
double total = 0;
prices.forEach(price -> total += price);
System.out.println("总金额：" + total); // 输出 99.3
forEach() 与传统循环的对比
1. 与 for 循环的对比
传统 for 循环：
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
forEach() 的优势：
- 代码简洁：无需手动管理索引和边界条件。
- 意图明确：直接表达“对每个元素执行操作”的意图，无需关注遍历细节。
2. 与增强型 for 循环的对比
增强型 for 循环：
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
虽然增强型循环也简洁，但 forEach() 的优势在于：
- 支持函数式编程，可轻松与
Stream API链式调用结合。 - 可以直接传递复用的
Consumer对象，提高代码复用性。
Lambda 表达式在 forEach() 中的深度解析
1. Lambda 表达式的作用
Lambda 表达式是 forEach() 的核心“操作指令”。例如：
students.forEach(name -> System.out.println(name));
// 等价于
students.forEach(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String name) {
System.out.println(name);
}
});
Lambda 语法 name -> ... 简化了 Consumer 接口的匿名类实现。
2. 方法引用的优化
当 Lambda 表达式的目标方法与已有方法匹配时，可使用方法引用进一步简化代码。例如，直接调用 System.out::println：
students.forEach(System.out::println);
使用 forEach() 的常见误区与注意事项
1. 不可在遍历时修改集合
尝试在 forEach() 中添加或删除元素会导致 ConcurrentModificationException。例如：
// 错误示例
students.forEach(name -> {
if (name.equals("Bob")) students.remove(name); // 抛出异常
});
正确做法：
- 使用
Iterator或removeIf()方法：students.removeIf(name -> name.equals("Bob"));
2. 线程安全性问题
ArrayList 本身不是线程安全的，若需多线程遍历，建议使用 CopyOnWriteArrayList 或显式加锁。
forEach() 的性能分析
1. 时间复杂度
forEach() 的时间复杂度与集合元素数量呈线性关系，即 O(n)，与传统循环性能相当。
2. 内存消耗
由于 forEach() 不创建额外的迭代器对象（底层仍使用 Iterator），其内存开销与传统循环几乎一致。
性能测试案例：
// 测试 1000000 元素的遍历耗时
ArrayList<Integer> largeList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1_000_000; i++) largeList.add(i);
long start = System.currentTimeMillis();
largeList.forEach(i -> {});
System.out.println("forEach 耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); // 约 0-5 ms
start = System.currentTimeMillis();
for (Integer i : largeList) {}
System.out.println("增强型 for 循环耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start) + " ms"); // 约 0-5 ms
实际案例：电商订单金额统计
需求：统计所有订单中金额大于 100 元的订单数量。
实现代码：
class Order {
private double amount;
// 省略构造方法和 getter/setter
}
ArrayList<Order> orders = new ArrayList<>();
// 假设已填充订单数据
int count = 0;
orders.forEach(order -> {
if (order.getAmount() > 100) count++;
});
System.out.println("符合条件的订单数：" + count);
进阶技巧：结合 Stream API 与并行处理
1. 与 Stream API 结合
通过 stream() 方法可进一步实现过滤、映射等操作：
double totalOver100 = orders.stream()
.filter(order -> order.getAmount() > 100)
.mapToDouble(Order::getAmount)
.sum();
2. 并行遍历优化性能
对于大数据量，可使用 parallelStream() 加速处理：
long count = orders.parallelStream()
.filter(order -> order.getAmount() > 100)
.count();
结论
Java ArrayList forEach() 方法 是 Java 集合操作中的一把利器，它以简洁的语法和强大的功能，简化了遍历逻辑的编写。无论是基础的元素处理，还是结合 Lambda 表达式、Stream API 的复杂操作，forEach() 都能提供高效的解决方案。
开发者在使用时需注意：避免遍历过程中修改集合结构，并合理选择串行或并行处理方式以优化性能。通过本文的示例和解析，读者可以快速掌握这一工具，并将其灵活运用于实际开发中。
通过本文的深入讲解，希望读者能真正理解 Java ArrayList forEach() 方法 的核心原理与应用场景，从而提升代码的可读性和开发效率。