Java中的迭代器和foreach原理&foreach循环报NullPointerException空指针异常

古城微笑少年丶 2023-10-09 22:03 25阅读 0赞

## foreach循环报NullPointerException空指针异常 ##

### 一、问题 ###

最近写了个接口，一直报Exception in thread “main” java.lang.NullPointerException，定位到报错的语句，发现是一个foreach语句报错：

![img][]

![img][img 1]

于是打个断点查看，发现 userInfoBaseBOList = null，

![img][img 2]

难怪一直报空指针。

### 二、说明 ###

*  **对于空的集合，foreach循环会自动跳过对该空集合的遍历，但是不会报NPE；**
 *  **对于null值的集合，foreach循环则会直接报NPE。**

![img][img 3]

![img][img 4]

而

![img][img 5]

不会报NPE

### 三、关于List集合为空和null的理解 ###

*  list为空，实际上已经实例化对象开辟内存空间了，但是还没有保存数据；
 *  list等于null，可理解为没有对list集合分配内存空间，实际上压根就不存在。

### 四、启示 ###

**用foreach遍历集合时，应该先使用Apache的工具类CollectionUtils判断集合是否为null，再进行遍历。**

CollectionUtils的isEmpty（）方法及isNotEmpty（）方法源码如下：

![img][img 6]

if(list != null && !list.isEmpty()){
         }

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## Java中的迭代器和foreach原理 ##

迭代器是一种设计模式，它的定义为：提供一种方法访问一个容器对象中的各个元素，而又不需暴露该容器对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。

在Java中，Iterator称为迭代器，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。Iterator 仅用于遍历集合，Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象。并且集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认指针(游标)都在集合的第一个元素之前。

**1、Iterator接口中的常用方法**

boolean hasNext()：判断集合中是否还有下一个元素
    E next()：返回下一个元素
    void remove()：删除元素

注意：

*  1.在调用next()方法之前必须要调用hasNext()方法进行判断。如果下一条记录无效，而且又没有调用hasNext()方法进行判断，那么直接调用next()方法就会抛出NoSuchElementException异常。
 *  2.Iterator可以删除集合的元素，但是是通过迭代器对象的remove方法，不是集合对象的remove方法。
 *  3.如果还未调用next()方法或在上一次调用next()方法之后已经调用了remove()方法，再调用remove()方法都会报IllegalStateException异常。

**2.Iterator的使用方法(遍历集合)**

Collection coll=new ArrayList();
    coll.add(123);
    coll.add(456);
    coll.add(789);
    coll.add(new Person("Tom",12));
    
    Iterator iterator = coll.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        
     System.out.println(iterator.next());
    }

**3、Iterator的执行原理**

迭代器的执行原理如下图所示：

![在这里插入图片描述][988613fb52944e01a50611712d838a95.png]

集合对象每次调用iterator()方法得到的迭代器对象，默认指针(游标)都在集合的第一个元素之前。我们在使用迭代器时，首先会使用hasNext()方法判断集合中是否还有下一个元素，如果有就会调用next()方法，调用next()方法分为两个步骤：一是把当前指针下移一位，二是将下移以后位置上的元素返回，如上图所示。

**4、增强for循环:foreach**

在Java 5.0提供了一种新的迭代访问 Collection和数组的方法，就是foreach循环。使用foreach循环执行遍历操作不需获取Collection或数组的长度，也不需要使用索引访问元素。  
使用方法如下所示：

![在这里插入图片描述][3f6fe9a1d99d4b2baea787e624bb22bd.png]

public static void main(String[] args) {
        
     int[] ints={
        1,2,3,4};
     for (int i:ints) {
        
      System.out.println(i);
     }
    
     Collection coll = new ArrayList();
     coll.add(123);
     coll.add(456);
     coll.add(789);
     coll.add(new Person(1001, "Tom"));
     for (Object object:coll) {
        
      System.out.println(object);
     }
    }

那么foreach循环是怎样实现的呢？  
下面我们来看一下上述代码编译后的源码文件，如下所示：

![在这里插入图片描述][0173fe33586245618db9b294b453b56a.png]

编译后的源码如下：

public static void main(String[] args) {
        
      int[] ints = new int[]{
        1, 2, 3, 4};
      int[] var2 = ints;
      int var3 = ints.length;
    
      for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
        
       int i = var2[var4];
       System.out.println(i);
      }
    
      Collection coll = new ArrayList();
      coll.add(123);
      coll.add(456);
      coll.add(789);
      coll.add(new Person(1001, "Tom"));
      Iterator var7 = coll.iterator();
    
      while(var7.hasNext()) {
        
       Object object = var7.next();
       System.out.println(object);
      }
    
     }

由编译后的源码可知，使用foreach循环遍历数组时，底层仍然是通过for循环实现的；而遍历集合时，底层是通过迭代器实现的。

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[img 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191022230321940.png
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[img 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191022231541681.png
[img 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191022231650340.png
[img 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191022232100697.png
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