List.foreach詳解

一、List.foreach數(shù)據(jù)表

List.foreach是Scala集合庫(kù)中非常常用的方法，在列表、數(shù)組、集合等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上都得到了廣泛應(yīng)用。這個(gè)方法非常重要，因此我們建立一張表格來(lái)展示List.foreach在不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的表現(xiàn)：

二、List.foreach和for循環(huán)

Scala中也可以使用for循環(huán)對(duì)列表進(jìn)行迭代，然而使用List.foreach方法要比f(wàn)or循環(huán)更為簡(jiǎn)潔、優(yōu)美。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例：

val list = List(1, 2, 3, 4, 5)
list.foreach(e => println(e))
for (e <- list) println(e)

list.foreach(e => println(e))的意思是對(duì)list中的每個(gè)元素e執(zhí)行println(e)操作。而for循環(huán)則要寫(xiě)成for(e <- list) println(e)?？雌饋?lái)，List.foreach要比f(wàn)or循環(huán)更加簡(jiǎn)潔明了。

三、List.foreach和Stream.foreach

Scala標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中，只有Stream使用了類似于惰性求值的技術(shù)，其他的集合都是嚴(yán)格求值，但是在不同情境下，Stream的惰性求值有時(shí)可能會(huì)造成一定的影響。舉個(gè)例子，讓我們來(lái)看一下對(duì)一個(gè)List和一個(gè)Stream進(jìn)行操作：

val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
val stream = Stream.from(1).take(10)
list.foreach(println)
stream.foreach(println)

上述代碼會(huì)輸出列表中的十個(gè)數(shù)和Stream中的無(wú)限序列，這種情況下使用List和Stream的foreach方法沒(méi)有什么區(qū)別。但是，讓我們考慮對(duì)這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行篩選操作的情況：

val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
val stream = Stream.from(1)
println(list.filter(_%2 == 0))
println(stream.filter(_%2 == 0).take(10))

上述代碼會(huì)篩選出列表中的偶數(shù)，并輸出以2為步長(zhǎng)的無(wú)限序列的前10個(gè)偶數(shù)。這里，Stream的惰性求值機(jī)制使得其可以對(duì)無(wú)限序列進(jìn)行操作，而對(duì)于列表，則需要將整個(gè)列表篩選一遍，再輸出結(jié)果。因此，當(dāng)需要對(duì)無(wú)限或非常大的序列進(jìn)行操作時(shí)，使用Stream.foreach方法更為合適。

四、List.foreach中的break

Scala中，List.foreach方法是不支持break的，但是我們可以通過(guò)拋異常來(lái)中斷foreach的執(zhí)行，這個(gè)做法也被稱為“異常跳轉(zhuǎn)”。下面是一個(gè)示例：

import scala.util.control.Breaks._
val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
breakable {
  for (i <- list) {
    if (i > 5) break()
    println(i)
  }
}

這段代碼會(huì)輸出1至5的整數(shù)。breakable方法會(huì)將其內(nèi)部的代碼塊作為一個(gè)整體，在內(nèi)部執(zhí)行break方法時(shí)，將拋出一個(gè)BreakControl異常，從而中斷循環(huán)。然而，這種做法的可讀性和健康性都值得商榷，因?yàn)樗男袨槠蛴诓环€(wěn)定和難以維護(hù)。

五、List.foreach跳出循環(huán)

如果我們需要在List.foreach循環(huán)中跳出循環(huán)，可以使用return語(yǔ)句。下面是一個(gè)示例：

val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
list.foreach(item => {
  if (item == 5) return
  println(item)
})

上述代碼將輸出整數(shù)1到4，當(dāng)循環(huán)執(zhí)行到5時(shí)，會(huì)跳出循環(huán)而直接返回上層函數(shù)。然而在使用return語(yǔ)句時(shí)，必須將其放在foreach方法的代碼塊中，在Scala中即便在lambda式中使用return也會(huì)直接報(bào)錯(cuò)。

六、List.foreach移除對(duì)象

在遍歷一個(gè)List時(shí)，如果需要移除某個(gè)元素，可以使用List.filterNot方法或者List.cloneDropWhile方法。下面是一個(gè)示例：

val list = scala.collection.mutable.ListBuffer(1,2,3,4,5)
list.foreach(item => {
  if (item % 2 == 0) list -= item
})
println(list.toList)

上述代碼中我們將1至5的整數(shù)存到ListBuffer中，遍歷這個(gè)ListBuffer，如果其中的一個(gè)數(shù)是偶數(shù)，則將其從ListBuffer中移除。最終將剩余的數(shù)字輸出。 ListBuffer支持移除元素的操作，這樣遍歷時(shí)就可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)元素的移除操作。

七、List.foreach詳解

在Scala中用foreach方法來(lái)遍歷一個(gè)List的元素十分簡(jiǎn)單易懂，即：對(duì)于一個(gè)List列表，我們可以對(duì)它使用foreach方法來(lái)遍歷其中的每個(gè)元素，并對(duì)每個(gè)元素執(zhí)行一個(gè)指定的操作。下面是一個(gè)示例：

  val list = List("apple","banana","orange","watermelon")
  list.foreach(fruit => println(fruit))

除了上述的語(yǔ)法外，Scala也允許我們通過(guò)方法引用的方式來(lái)指定操作。通常我們使用lambda表達(dá)式來(lái)指定一個(gè)操作，但我們也可以使用方法引用。舉個(gè)例子，如果我們定義如下的一個(gè)方法：

  def printFruit(fruit: String) = println(fruit)

那么我們就可以通過(guò)方法名的方式來(lái)引用它，并在foreach方法中使用

  val list = List("apple","banana","orange","watermelon")
  list.foreach(printFruit)

八、List.foreach能用break中斷嗎

前文提到，List.foreach方法并不支持break的使用。但我們也可以借助Scala中的一些函數(shù)式方法來(lái)將foreach轉(zhuǎn)為其他形式的方法。例如可以使用takeWhile來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)終止的效果。

val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
list.takeWhile(item => {
  if (item > 5) false
  else {
    println(item)
    true
  }
})

上述代碼輸出了1~5的整數(shù)，并在6處終止了循環(huán)。其中，takeWhile方法的作用是保留滿足條件的元素，一旦遇到不滿足條件的元素就結(jié)束整個(gè)遍歷。我們可以將截止策略存放在takeWhile方法的lambda表達(dá)式中，然后在該表達(dá)式中通過(guò)if-else控制何時(shí)退出遍歷。這種方式可以避免throw異常的情況，同時(shí)代碼也更為優(yōu)美易讀。

九、List.foreach內(nèi)存泄漏

在Scala中，如果在遍歷一個(gè)List操作時(shí)，執(zhí)行的任務(wù)有明顯的副作用，并且列表非常長(zhǎng)，那么很容易就出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的情況。例如下面這個(gè)示例：

val list = List.range(1, 1000000)
list.foreach(item => item * 2)

雖然上述代碼只是簡(jiǎn)單地對(duì)每個(gè)元素乘2，但在實(shí)際執(zhí)行時(shí)，它會(huì)消耗掉大量?jī)?nèi)存。這是因?yàn)樵赟cala中，一般來(lái)說(shuō)，執(zhí)行一些操作時(shí)，都會(huì)生成一些中間數(shù)據(jù)并保留在內(nèi)存中。而這些中間數(shù)據(jù)會(huì)占用大量的內(nèi)存。這樣的問(wèn)題可以使用Stream避免，另一種方法是使用Iterator方法，它可以按需生成數(shù)據(jù)。

val list = List.range(1, 1000000)
list.iterator.foreach(item => item * 2)

上述代碼使用了list.iterator方法而不是list.foreach方法，這樣就可以實(shí)現(xiàn)每次只生成一個(gè)元素，在其它地方不存儲(chǔ)任何數(shù)據(jù)。這樣，在數(shù)據(jù)量比較大時(shí)，我們可以選擇使用Iterator來(lái)遍歷。