Java集合框架（四）：Iterator 源码分析

1、Java Iterator 简述

Iterator迭代器的定义：迭代器（Iterator）模式，又叫做游标（Cursor）模式。GOF给出的定义是，提供一种方法访问一个容器（container）对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

在Java中，Iterator是 java.util 包中 Collection 框架中的接口。 它是一个Java Cursor，用于迭代一组对象。

• 它用于逐个遍历集合对象元素。
• 它自 Java 1.2 被引入使用
• 它适用于所有 Collection 类。 所以它也被称为通用 Java Cursor。
• 它支持READ和REMOVE操作。

2、Java 4种 Cursors

Java Cursor 是一个迭代器，用于逐个迭代或遍历或检索Collection或Stream对象的元素。
Java支持以下四种不同的 Cursor

3、Java Iterator 类图

如下面的类图所示，Java Iterator有四种方法。 我们已经熟悉前四种方法。 Oracle公司在Java SE 8版本中为此接口添加了第四种方法。

![在这里插入图片描述](https://file2.kaopuke.com:8081/files_image/20230403/23001835892.png)

4、Java Iterator 方法

public interface Iterator<E> {
/**
* 检查集合中是否还有元素
*/
boolean hasNext();
/**
* 返回迭代的下一个元素
* @throws NoSuchElementException 如果没有可迭代的元素将抛出异常
*/
E next();
/**
*将迭代器新返回的元素删除
*/
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
/**
* 对每个剩余元素执行给定操作，直到所有元素都被处理或操作抛出异常。
* 如果指定了该顺序，则操作按迭代顺序执行
* @since 1.8
*/
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}

5、Iterator使用示例

简单的应用事例，对一个元素为字符串类型的List集合进行遍历，我们显式获取集合的迭代器进行遍历，只将第一个元素直接输出，其余元素做指定的处理

public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
list.add("item" + i);
}
//获取迭代器
Iterator<String> listIterator = list.iterator();
//判断是否还有元素
while (listIterator.hasNext()) {
System.err.println(listIterator.next());
//对剩下的元素执行指定操作
listIterator.forEachRemaining((String consumer) -> {
System.err.println(consumer.concat("-test"));
});
}
}
}

结果：

item0
item1-test
item2-test
item3-test
item4-test

6、自定义类迭代器

定义一个对象

public class Employee {
private int empid;
private String ename;
private String designation;
private double salary;
public Employee(int empid, String ename, String designation, double salary) {
this.empid = empid;
this.ename = ename;
this.designation = designation;
this.salary = salary;
}
public int getEmpid() {
return empid;
}
public String getEname() {
return ename;
}
public String getDesignation() {
return designation;
}
public double getSalary() {
return salary;
}
@Override
public String toString() {
return empid + "t" + ename + "t" + designation + "t" + salary;
}
}

定义一个对象集合 Employees 并实现 Iterable

public class Employees implements Iterable {
private List<Employee> emps = null;
public Employees() {
emps = new ArrayList<>();
emps.add(new Employee(1001, "张三", "组长", 250000L));
emps.add(new Employee(1002, "李四", "开发", 150000L));
emps.add(new Employee(1003, "网二", "测试", 150000L));
}
@Override
public Iterator<Employee> iterator() {
return emps.iterator();
}
}

测试对象迭代 EmployeesTest

public class EmployeesTest {
public static void main(String[] args) {
Employees emps = new Employees();
for(Object emp : emps){
System.out.println(emp);
}
}
}

输出

1001	张三	组长	250000.0
1002	李四	开发	150000.0
1003	网二	测试	150000.0

7、Java Iterator 内部是如何工作的？

我们将尝试分析 Java Iterator 及其方法如何在内部工作的，在此 我们借助 LinkedList 对象来理解此功能。

首先，初始化一个对象 LinkedList

List<String> names = new LinkedList<>();
names.add("E-1");
names.add("E-2");
names.add("E-3");
................
names.add("E-n");

获取对象 names 的迭代器

Iterator<String> namesIterator = names.iterator();

我们假设，此时 namesIterator 迭代器如下，此时迭代器的 cursor 指向第一元素之前的位置：

我们执行如下代码：

namesIterator.hasNext();
namesIterator.next();

此时 namesIterator 的 cursor 已经指向了第一个元素，如下图：

我们再次执行如下代码，此时 namesIterator 的 cursor 会执行下一个元素，我们循环此操作，当 cursor 指向最后一个元素时，namesIterator.hasNext() 将会返回 false，此时元素迭代完成，如下图：

namesIterator.hasNext();
namesIterator.next();

在观察了以上过程之后，我们会发现 Java Iterator 仅支持 Forward Direction Iteration（正向迭代），如下图所示。 所以它也被称为正向迭代。

8、Iterator总结

Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：

(1) 方法iterator()将返回一个Iterator。首次调用next()方法时，它将返回第一个元素

(2) next() 返回下一个元素

(3) hasNext() 检查集合中是否还有元素

(4) remove() 将迭代器新返回的元素删除

(5) forEachRemaining() 对每个剩余的元素执行指定的操作

参考资料：

https://www.journaldev.com/13460/java-iterator

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

最后

以上就是辛勤书包为你收集整理的Java集合框架（四）：Iterator 源码分析的全部内容，希望文章能够帮你解决Java集合框架（四）：Iterator 源码分析所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。