一. 面试题及剖析
1. 今日面试题
我们在刚开始学习Java基础知识的时候，很早就接触到了关于循环的内容，在面试时，面试官在这个地方也可能会问到一些面试题，比如：
for和foreach有什么区别？
for与foreach循环的原理是什么样的？
两者哪个效率更高？
2. 题目剖析
上面这个题目主要是考察我们对Java中循环的操作和理解，这道题目本身没有太难的地方，题目的答案以记忆为主，没有太多需要理解的地方。
二. 参考答案
1. for与foreach的区别
1.1 语法不同
常规的for循环语法如下：
for(statement 1; statement 2; statement 3) {
//要执行的循环语句
}增强型foreach是 Java 提供的一种语法糖，主要用来对数组或者集合进行遍历，其语法格式如下：
for(元素类型type 元素变量value : 遍历的集合对象obj) {
//要执行的循环语句
}1.2 使用场景不同
- 普通for循环可以在各类型的循环操作中使用，如果我们想遍历集合时还能对元素进行修改，就要使用for循环；
- foreach是对for循环的简化，任何foreach循环都能改写成for循环，但是反之则不行，即foreach并不能完全替代for循环。foreach循环适用于对数组或实现了iterator接口的集合类进行遍历操作。
- foreach适用于循环次数未知，或者计算循环次数比较麻烦情况下，但是一些更复杂的循环还是for循环效率更高。
1.3 执行原理不同
- 普通for循环在遍历集合、数组时会使用下标来定位集合中的元素；
- for循环中，我们可以选择从前往后遍历，也可以从后往前遍历；
- foreach只能从前往后遍历，而且每一个元素都会遍历一次；
- foreach基于数据类型来进行集合遍历；
- foreach在遍历Array数组时，会把foreach循环转为普通的for循环；foreach在遍历List等集合时，会使用Iterator迭代器进行循环遍历;
- 在用foreach循环遍历List集合时，虽然其循环遍历内部基于Iterator，但它不能像Iterator一样可以人为控制，比如不能调用iterator.remove()方法。foreach也不能使用下标来访问每个元素，所以不能利用foreach来改变集合中的元素，如增加元素、修改元素、删除元素，否则会抛出ConcurrentModificationException异常。
1.4 循环执行效果不同
- 如果数组中的元素是基本数据类型，则在foreach循环中修改某个元素时对原数组中的值是没有影响的，因为foreach是对原数组中的元素拷贝一份之后，再对拷贝得到的元素进行操作；
- 如果原数组中的对象是引用类型，则在foreach中可以通过复制来的引用变量对元素对象的内容进行修改，但是String不可以，因为String类型的对象一旦初始化后是不可以修改的。
1.5 性能不同
foreach语句是Java5中新增的循环功能，在遍历数组、集合时性能比一般的for循环要高一些。
1.6 各自优缺点不同
- 普通for循环语法相对来说稍微复杂点；
- foreach虽然能遍历数组或者集合，但是只能用来遍历，无法在遍历的过程中对数组或者集合进行修改，而for循环可以在遍历的过程中对源数组或者集合进行修改；
- foreach循环只能从头到尾的遍历数组或集合，而不能只遍历部分；
- 因为Map没有实现Iterable接口，我们不能直接使用增强for来遍历。
三. foreach遍历操作底层原理
为了加深各位对foreach遍历操作的理解，壹哥 再深入讲解一下foreach遍历操作的底层原理。
我们可以先编写一个Java类，内部定义一个数组与一个集合，然后利用foreach循环分别对其进行遍历。
public static void main(String[] args) {
//foreach对数组的遍历底层原理
String[] names = {"syc", "yyg", "yiyige"};
//使用foreach循环遍历数组
for (Object name : names) {
System.out.println("name=" + name);
}
//foreach对List集合循环遍历的底层原理
List<String> cities = new ArrayList<>();
cities.add("beijing");
cities.add("shanghai");
cities.add("guangzhou");
cities.add("shenzhen");
for (String city : cities) {
System.out.println("city=" + city);
}
}上面定义的Java类编写之后，我们先编译生成对应的Java字节码，然后使用JAD反编译工具，对该字节码进行反编译，可以看到反编译后的效果如下图所示：
最终得出结论如下：
当利用foreach这个语法糖遍历一个Array数组时，其实会把foreach循环转为普通的for循环。而foreach在遍历List等集合时，是使用的Iterator迭代器。
四. 实验代码
接下来 壹哥 设计几个代码案例，分别测试for与foreach循环，在遍历时是否可以对集合元素进行增、删、改操作。
1. 普通for循环添加或移除元素
我先测试普通for循环遍历时对元素进行修改操作。
public static void main(String[] args) {
//测试for与foreach遍历时的增删改操作
List<String> cities = new ArrayList<>();
cities.add("北京");
cities.add("上海");
cities.add("广州");
cities.add("深圳");
System.out.println("集合遍历之前:" + cities);
//使用for循环遍历数组
for (int i = 0; i < cities.size(); i++) {
cities.remove("上海");
}
System.out.println("集合遍历之后:" + cities);
}执行结果如下：
2. foreach循环添加或移除元素
接着我再测试foreach循环遍历时对元素进行修改操作。
public static void main(String[] args) {
//测试for与foreach遍历时的增删改操作
List<String> cities = new ArrayList<>();
cities.add("北京");
cities.add("上海");
cities.add("广州");
cities.add("深圳");
System.out.println("集合遍历之前:" + cities);
//使用foreach循环遍历数组
for (String s : cities) {
cities.remove("上海");
}
System.out.println("集合遍历之后:" + cities);
}执行结果如下：
从上面的代码执行结果可以看出，foreach循环遍历时，如果对元素进行添加、修改、删除操作，会抛出ConcurrenModificationException异常。
3. ConcurrentModificationException异常原因分析
这时候你可能会很好奇，为什么普通的for循环遍历时就可以对元素进行添加、删除等操作，而在foreach循环遍历时就会出现ConcurrentModificationException异常呢？
别急，壹哥 给各位分析一下。
foreach遍历时进行元素添加、删除时，之所以会出现ConcurrentModificationException异常，这是因为foreach循环对List等集合遍历时，内部是利用Iterator迭代器进行遍历的。而当迭代器运行的时候，会在当前线程 A 中，单独的创建一个线程 B，A 线程负责继续迭代，B 线程负责元素删除。但是 B 线程每删除一个元素，都会去检查 A 线程中的元素与B线程中的元素还是否相同，如果不相同就会产生并发操作异常。原理如下图所示：
4. 问题解决
这时候可能会有小伙伴提出新的问题，如果我们非要在foreach循环中删除集合元素，可不可以呢？既然有这样的需求，那么 壹哥 就尽量想办法满足小伙伴的需求啦~(@^_^@)~
我们知道，在上面代码中，删除方法是用的Collection(ArrayList 的父类) 集合中的 remove()方法，但该方法只能从集合中删除元素，而不能把迭代器中的元素也删除了，所以我们可以使用 iterator 迭代器中的remove()方法来进行删除集合元素，另外foreach循环也要更改为while循环。代码如下：
public static void main(String[] args) {
//测试for与foreach遍历时的增删改操作
List<String> cities = new ArrayList<>();
cities.add("北京");
cities.add("上海");
cities.add("广州");
cities.add("深圳");
System.out.println("集合遍历之前:" + cities);
Iterator<String> iterator = cities.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
if ("上海".equals(obj)) {
//list.remove(obj);//如果你用 集合 方法，那么还是会报错
iterator.remove();//这里是用 迭代器的 remove() 方法<br>
}
}
System.out.println("集合遍历之后:" + cities);
}执行结果如下：
五. 结论
这样 壹哥 就为各位分析梳理了for与foreach循环的区别，主要是从以下方面进行分析的：
语法不通；
使用场景不同；
执行原理不同；
循环执行效果不同；
性能不同；
各自优缺点不同
另外我们还要弄清楚foreach底层操作的相关原理，尤其是foreach操作时为什么不能进行元素的修改操作，清楚ConcurrentModificationException异常的产生原因。