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我們常使用 JDK 提供的迭代接口進(jìn)行 Java 集合的迭代。
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- Iterator iterator = list.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- String string = iterator.next();
- //do something
- }
迭代可以簡(jiǎn)單地理解為遍歷，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化遍歷各類容器里面的所有對(duì)象的方法類。Iterator 模式是用于遍歷集合類的標(biāo)準(zhǔn)訪問方法。它可以把訪問邏輯從不同類型集合類中抽象出來，從而避免向客戶端暴露集合內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在沒有迭代器時(shí)，我們都這么處理：數(shù)組處理：
- int[] arrays = new int[10];
- for(int i = 0 ; i < arrays.length ; i++){
- int a = arrays[i];
- // do sth
- }
ArrayList處理：
- List
list = new ArrayList (); - for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
- String string = list.get(i);
- // do sth
- }
這些方式，都需要事先知道集合內(nèi)部結(jié)構(gòu)，訪問代碼和集合結(jié)構(gòu)本身緊耦合，無法將訪問邏輯從集合類和客戶端代碼中分離。同時(shí)每一種集合對(duì)應(yīng)一種遍歷方法，客戶端代碼無法復(fù)用。
實(shí)際應(yīng)用中，若需要將上面將兩個(gè)集合進(jìn)行整合，則很麻煩。所以為解決如上問題， Iterator 模式誕生了。它總是用同一種邏輯遍歷集合，從而客戶端無需再維護(hù)集合內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所有內(nèi)部狀態(tài)都由 Iterator 維護(hù)。客戶端不直接和集合類交互，它只控制 Iterator，向它發(fā)送”向前”，”向后”，”取當(dāng)前元素”的命令，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端透明地遍歷整個(gè)集合。
java.util.Iterator
在 Java 中 Iterator 為一個(gè)接口，它只提供迭代的基本規(guī)則，在 JDK 中他是這樣定義的：對(duì) collection 進(jìn)行迭代的迭代器。
迭代器取代了Java集合框架中的 Enumeration。迭代器與枚舉有兩點(diǎn)不同：
- 迭代器允許調(diào)用者利用定義良好的語義在迭代期間，從迭代器所指向的 collection 移除元素
- 優(yōu)化方法名
其接口定義如下：
- Object next()：返回迭代器剛越過的元素的引用，返回值是 Object，需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成自己需要的類型
- boolean hasNext()：判斷容器內(nèi)是否還有可供訪問的元素
- void remove()：刪除迭代器剛越過的元素
一般只需使用 next()、hasNext() 即可完成迭代：
- for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
- Object o = it.next();
- // do sth
- }
所以Iterator一大優(yōu)點(diǎn)是無需知道集合內(nèi)部結(jié)構(gòu)。集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、狀態(tài)都由 Iterator 維護(hù)，通過統(tǒng)一的方法 hasNext()、next() 來判斷、獲取下一個(gè)元素，至于具體的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)我們就不用關(guān)心了。
集合的 Iterator 實(shí)現(xiàn)
ArrayList 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)采用數(shù)組，所以我們只需要記錄相應(yīng)位置的索引即可。
ArrayList 的 Iterator 實(shí)現(xiàn)
在 ArrayList 內(nèi)部首先是定義一個(gè)內(nèi)部類 Itr，該內(nèi)部類實(shí)現(xiàn) Iterator 接口，如下：
ArrayList#iterator() ：返回的是 Itr() 內(nèi)部類 圖片
成員變量
在 Itr 內(nèi)部定義了三個(gè) int 型的變量：
- cursor 下一個(gè)元素的索引位置
- lastRet 上一個(gè)元素的索引位置
- int cursor;
- int lastRet = -1;
- int expectedModCount = modCount;
所以lastRet 一直比 cursor 小 1。所以 hasNext() 實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單：
next()
實(shí)現(xiàn)其實(shí)也是比較簡(jiǎn)單，只要返回 cursor 索引位置處的元素即可，然后更新cursor、lastRet ：
- public E next() {
- checkForComodification();
- // 記錄索引位置
- int i = cursor;
- // 如果獲取元素大于集合元素個(gè)數(shù)，則拋出異常
- if (i >= size)
- throw new NoSuchElementException();
- Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
- if (i >= elementData.length)
- throw new ConcurrentModificationException();
- // cursor + 1
- cursor = i + 1;
- // lastRet + 1 且返回cursor處元素
- return (E) elementData[lastRet = i];
- }
checkForComodification()
主要判斷集合的修改次數(shù)是否合法，即判斷遍歷過程中集合是否被修改過。modCount 用于記錄 ArrayList 集合的修改次數(shù)，初始化為 0。每當(dāng)集合被修改一次(結(jié)構(gòu)上面的修改，內(nèi)部update不算)，如 add、remove 等方法，modCount + 1。所以若 modCount 不變，則表示集合內(nèi)容未被修改。該機(jī)制主要用于實(shí)現(xiàn) ArrayList 集合的快速失敗機(jī)制。所以要保證在遍歷過程中不出錯(cuò)誤，我們就應(yīng)該保證在遍歷過程中不會(huì)對(duì)集合產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的修改(當(dāng)然 remove 方法除外)，出現(xiàn)了異常錯(cuò)誤，我們就應(yīng)該認(rèn)真檢查程序是否出錯(cuò)而不是 catch 后不做處理。
remove()
調(diào)用 ArrayList 本身的 remove() 方法刪除 lastRet 位置元素，然后修改 modCount 即可。
SubList.this#remove(lastRet)
ArrayList#remove
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文章名稱：Iterator迭代器到底是什么?
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