while và do-while — lặp khi chưa biết trước số lần

if rẽ nhánh chạy đúng 1 lần. Nhưng thực tế bạn thường cần lặp lại — đọc từng dòng file đến hết, retry request đến khi thành công, chờ user gõ quit. Những bài toán này không biết trước sẽ lặp bao nhiêu vòng → đúng chỗ của while và do-while.

Bài này giải thích cơ chế 2 loại loop, cách chọn đúng, infinite loop có chủ đích, và vì sao do-while hiếm khi là lựa chọn đầu tiên.

1. Analogy — đọc trang sách

Bạn đọc sách cho đến khi hết:

• while — Trước khi mở trang, bạn kiểm tra "còn trang không?". Nếu sách 0 trang, bạn không đọc trang nào.
• do-while — Bạn mở trang đầu tiên rồi mới hỏi "còn nữa không?". Luôn đọc ít nhất 1 trang, dù sách trống.

2. while — kiểm tra điều kiện trước

Cú pháp:

while (<boolean condition>) {
    // body
}

Ví dụ đếm xuống:

int n = 3;
while (n > 0) {
    System.out.println("Count: " + n);
    n--;
}
System.out.println("Done");

Output:

Count: 3
Count: 2
Count: 1
Done

Nếu ban đầu n = 0, body không chạy lần nào — in ngay Done. Đây là điểm khác biệt chính so với do-while.

2.1 Trường hợp dùng while tự nhiên

// Doc file den het
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"));
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
    processLine(line);
}

readLine() trả null khi hết file. Không biết trước file có bao nhiêu dòng → dùng while.

// Retry den khi thanh cong hoac het luot
int attempt = 0;
boolean ok = false;
while (!ok && attempt < 3) {
    ok = callApi();
    attempt++;
}

// Xu ly user input den khi quit
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String cmd = "";
while (!cmd.equals("quit")) {
    System.out.print("> ");
    cmd = sc.nextLine();
    runCommand(cmd);
}

3. do-while — kiểm tra sau

do {
    // body
} while (<boolean condition>);  // chu y dau ;

Body chạy ít nhất 1 lần, rồi kiểm tra điều kiện, lặp nếu đúng.

int n;
Scanner sc = new Scanner(System.in);
do {
    System.out.print("Nhap so tu 1 den 10: ");
    n = sc.nextInt();
} while (n < 1 || n > 10);
System.out.println("OK: " + n);

Đây là use case điển hình: prompt ít nhất 1 lần, re-prompt nếu input sai. Logic tự nhiên hơn viết bằng while.

Đặt hai vòng lặp cạnh nhau với cùng một dữ liệu vào — n = 0, tức điều kiện sai ngay từ đầu — thì khác biệt duy nhất lộ ra: ô kiểm tra nằm trên hay dưới thân.

Cột phải tụt xuống đúng một bậc, và cái giá của một bậc đó là một lần chạy thân — với input rỗng thì đó chính là ranh giới giữa "không làm gì" và "xử lý một phần tử không tồn tại".

3.1 Vì sao do-while hiếm?

Trong thực tế, 90%+ loop cần kiểm tra trước để tránh chạy oan:

• Đọc file → kiểm tra có dòng không trước khi xử lý.
• Duyệt collection → kiểm tra còn element không trước khi next().
• API retry → kiểm tra chưa hết lượt trước khi gọi.

do-while chỉ tự nhiên khi bước đầu tiên phải chạy (prompt, initialize). Nhiều team thậm chí có coding convention "tránh do-while" vì gây nhầm — reader nhìn do { không thấy điều kiện ngay trên, phải cuộn xuống cuối block mới biết loop chạy khi nào.

4. Cơ chế bên dưới — bytecode của loop

Compiler biên dịch loop thành label + conditional jump + unconditional goto. Ví dụ:

int i = 0;
while (i < 3) {
    System.out.println(i);
    i++;
}

Bytecode (javap -c):

iconst_0
istore_1        // i = 0
L_START:
iload_1
iconst_3
if_icmpge L_END // neu i >= 3 nhay toi L_END
// body
iload_1
invokevirtual println
iinc 1, 1       // i++
goto L_START    // lap lai
L_END:
return

while = kiểm tra trước:

• L_START → test → nếu fail, nhảy L_END (thoát).
• Chạy body → goto L_START (quay lại test).

do-while thì đơn giản hơn 1 instruction — bỏ test ở đầu:

L_START:
// body
<test>
if_icmplt L_START  // neu dung, quay lai
// fall through thoat

5. Infinite loop có chủ đích

Đôi khi bạn muốn loop chạy mãi, thoát bằng break ở giữa:

while (true) {
    String msg = queue.poll();
    if (msg == null) break;
    handle(msg);
}

Ba cách viết infinite loop trong Java:

while (true) { ... }   // thong dung nhat, ro nghia
for (;;) { ... }        // cu phap tu C, hiem dung trong Java
do { ... } while (true); // hau nhu khong ai viet

Cả 3 compile thành bytecode tương đương. Chọn while (true) vì reader nhìn 1 giây hiểu ngay.

int i = 0;
while (i < 10) {
    if (i == 5) continue;  // quen i++, i mac ket o 5 mai mai
    doWork(i);
    i++;
}

6. So sánh while / do-while / for

7. Pitfall tổng hợp

❌ Nhầm 1: Quên update biến điều khiển → infinite loop.

int i = 0;
while (i < 10) {
    System.out.println(i);
    // quen i++
}

✅ Đảm bảo biến trong điều kiện có đường được thay đổi trong mỗi vòng.

❌ Nhầm 2: do-while thiếu dấu ; ở cuối.

do { ... } while (cond)   // COMPILE ERROR — thieu ;

✅ Cú pháp do { ... } while (cond); — dấu ; bắt buộc, khác hẳn while bình thường.

❌ Nhầm 3: So sánh double trong điều kiện dừng.

double x = 0;
while (x != 1.0) { x += 0.1; }  // KHONG bao gio dung — floating point

✅ Với float/double, dùng while (x < 1.0) hoặc check Math.abs(x - 1.0) < EPS.

❌ Nhầm 4: Lưu reference vào collection và modify trong khi lặp.

List<String> list = new ArrayList<>(List.of("a", "b", "c"));
int i = 0;
while (i < list.size()) {
    list.remove(0);  // size giam trong khi lap — skip element
    i++;
}

✅ Dùng Iterator.remove() hoặc list.removeIf(...); xem chi tiết ở bài for-each.

8. 📚 Deep Dive Oracle

9. Tóm tắt

• while (cond) { body } — kiểm tra trước; body có thể chạy 0 lần.
• do { body } while (cond); — kiểm tra sau; body luôn chạy ít nhất 1 lần. Chú ý dấu ; cuối.
• Bytecode của loop = label + conditional jump + goto. Cơ chế giống nhau cho mọi loop construct.
• do-while hiếm hơn — chỉ tự nhiên khi bước đầu bắt buộc (prompt, initialize).
• Biến điều khiển phải được update trong body, không thì infinite loop.
• Infinite loop có chủ đích: while (true) { ... break; }.
• So sánh double/float trong điều kiện dừng dễ sai — dùng <, > hoặc abs(a-b) < eps.

10. Tự kiểm tra

Bài tiếp theo: Vòng lặp for — đếm có chủ đích