java集合迭代器_JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

一、迭代器概述

1、什么是迭代器？

在Java中，有很多的数据容器，对于这些的操作有很多的共性。Java采用了迭代器来为各种容器提供了公共的操作接口。这样使得对容器的遍历操作与其具体的底层实现相隔离，达到解耦的效果。

在Iterator接口中定义了三个方法：

2、迭代器使用

public static voidmain(String[] args)

{

List list=new ArrayList<>();

list.add("abc");

list.add("edf");

list.add("ghi");

for(Iterator it=list.iterator();it.hasNext();)

{

System.out.println(it.next());

}

}

执行结果：

二、ArrayList的Iterator实现

private class Itr implements Iterator{

int cursor; //index of next element to return

int lastRet = -1; //index of last element returned; -1 if no such

int expectedModCount =modCount;

...}

在ArrayList内部定义了一个内部类Itr，该类实现了Iterator接口。

在Itr中，有三个变量分别是

cursor：表示下一个元素的索引位置

lastRet：表示上一个元素的索引位置

expectModCount：预期被修改的次数

下面看一下Itr类实现了Iterator接口的三个方法：

public booleanhasNext()

{

return cursor != size;//当cursor不等于size时，表示仍有索引元素

}

public E next() //返回下一个元素

{

checkForComodification();

int i =cursor;

if (i >=size)

throw newNoSuchElementException();

Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;

if (i >=elementData.length)

throw newConcurrentModificationException();

cursor = i + 1;

return (E) elementData[lastRet =i];

}

在next()方法中有一个checkForComodification()方法，其实现为：

final voidcheckForComodification()

{

if (modCount !=expectedModCount)

throw newConcurrentModificationException();

}

可以看到，该函数是用来判断集合的修改次数是否合法。

在集合内部维护一个字段modCount用于记录集合被修改的次数，每当集合内部结构发生变化(add,remove，set)时，modCount+1。

在迭代器内部也维护一个字段expectedModCount，同样记录当前集合修改的次数，初始化为集合的modCount值。当我们在调用Iterator进行遍历操作时，如果有其他线程修改list会出现modCount!=expectedModCount的情况，就会报并发修改异常java.util.ConcurrentModificationException。下面为示例代码：

public static voidmain(String[] args)

{

ArrayList aList=new ArrayList();

aList.add("bbc");

aList.add("abc");

aList.add("ysc");

aList.add("saa");

System.out.println("移除前："+aList);

Iterator it=aList.iterator();

while(it.hasNext())

{

if("abc".equals(it.next()))

{

aList.remove("abc");

}

}

System.out.println("移除后："+aList);

}

上面的代码中，如果我们只使用迭代器来进行删除，则不会出现并发修改异常错误。

public static voidmain(String[] args)

{

ArrayList aList=new ArrayList();

aList.add("bbc");

aList.add("abc");

aList.add("ysc");

aList.add("saa");

System.out.println("移除前："+aList);

Iterator it=aList.iterator();

while(it.hasNext())

{

if("abc".equals(it.next()))

{

it.remove();

}

}

System.out.println("移除后："+aList);

}

public voidremove()

{

if (lastRet < 0)

throw newIllegalStateException();

checkForComodification();

try{

ArrayList.this.remove(lastRet);

cursor =lastRet;

lastRet = -1;

expectedModCount =modCount;

} catch(IndexOutOfBoundsException ex) {

throw newConcurrentModificationException();

}

}

在执行remove操作时，同样先执行checkForComodification()，然后会执行ArrayList的remove()方法，该方法会将modCount值加1，这里我们将expectedModCount=modCount，使之保持统一。

三、ListIterator

上面可以看到，Iterator只提供了删除元素的方法remove，如果我们想要在遍历的时候添加元素怎么办？

ListIterator接口继承了Iterator接口，它允许程序员按照任一方向遍历列表，迭代期间修改列表，并获得迭代器在列表中的当前位置。

ListIterator接口定义了下面几个方法：

下面使用ListIterator来对list进行边遍历边添加元素操作：

public static voidmain(String[] args)

{

ArrayList aList = new ArrayList();

aList.add("bbc");

aList.add("abc");

aList.add("ysc");

aList.add("saa");

System.out.println("移除前：" +aList);

ListIterator listIt =aList.listIterator();

while(listIt.hasNext())

{

if ("abc".equals(listIt.next()))

{

listIt.add("haha");

}

}

System.out.println("移除后：" +aList);

}