1.Iterator类详解

java中提供了很多个集合，它们在存储元素时，采用的存储方式不同。我们要取出这些集合中的元素，可通过一种通用的获取方式来完成。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。

Collection 集合元素的通用获取方式：在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有元素则把元素取出，然后继续再判断下一个元素，如果还有就再取出，直到把集合中的所有元素全部取出为止。这种取出方式专业术语称为迭代。

Collection 集合中把这种取元素的方式描述在 Iterator 接口中。

Iterator 接口的常用方法如下：

对于Iterator而言，因为本身是一个接口，所以要想实例化则必须依靠Collection接口完成，也就是使用Collection接口的Iterator iterator()方法。

【示例】使用迭代器遍历ArrayList元素

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建集合对象
		ArrayList list = new ArrayList();
		list.add("aaa");
		list.add("bbb");
		list.add("ccc");
		// 获取容器的迭代器对象
		Iterator iterator = list.iterator(); 
		// 迭代器while循环的形式的使用
		while(iterator.hasNext()) {
			System.out.println(iterator.next());
		}
		// 迭代器for循环的形式的使用
		for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) {
			System.out.println(iter.next());
		}
	}
}

注意：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的 next()方法，将会抛出java.util.NoSuchElementException没有集合元素的异常。

如果在迭代过程中，使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性，从而会抛出并发修改异常（java.util.ConcurrentModificationException）。

【示例】使用迭代器时，通过集合的方法对元素进行操作的错误案例

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建ArrayList集合
		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		list.add(11);
		list.add(22);
		list.add(33);
		// 获取容器的迭代器对象
		Iterator<Integer> it = list.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Integer value = it.next();
			// 当获取的value小于30时，通过集合的方法删除元素
			if(value < 30) {
				// 通过集合的方法删除元素，会抛出并发修改异常
				list.remove(value); // 错误演示
			}
		}
	}
}

以上代码执行的时候，会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。

如果在使用迭代器的过程中，必须要对集合中的元素进行删除操作，那么我们可以使用Iterator 类提供的remove()方法来实现。

【示例】使用迭代器时，通过迭代器的remove()方法删除集合元素案例

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建ArrayList集合
		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		list.add(11);
		list.add(22);
		list.add(33);
		// 获取容器的迭代器对象
		Iterator<Integer> it = list.iterator();
		while(it.hasNext()) {
			Integer value = it.next();
			// 当获取的value小于30时，通过集合的方法删除这个元素
			if(value < 30) {
				// 通过Iterator提供的remove()方法删除元素
				it.remove(); // 删除当前迭代的这个元素
			}
		}
	}
}

但是使用Iterator提供的方法只能实现删除元素（remove）操作，如果还想在迭代过程中实现集合的添加元素（add）操作，那么可以使用ListIterator来实现（下节课讲解）。

另外，通过for-each遍历集合的过程中，不能通过集合的方法对元素进行操作，否则会抛出并发修改异常，因为for-each循环底层用的就是Iterator来实现的。

使用for-each循环和Iterator****区别：

1. for-each不但能遍历集合，还能遍历数组，但是Iterator只能遍历集合。

2. 使用for-each遍历集合时不能删除元素，使用Iterator遍历集合时，还可以使用Iterator的remove方法删除元素。

补充：欲知抛出java.util.ConcurrentModificationException异常的原因，深度解读可查阅这篇博文。

2.Iterator的实现原理

迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。

Java中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动（从前往后）：

• 使用iterator()方法要求容器返回一个Iterator，iterator()方法是java.lang.Iterable接口的抽象方法。

• 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

• 使用next()获得序列中的下一个元素。

【示例】模拟ArrayList的Iterator实现

// 集合类实现Iterable接口
class MyArrayList implements Iterable {
	// 存放数据的数组
	private Object[] elementData = {"a", "b", "c", "d", "e"};
	// 数组的长度
	private int size = elementData.length;
	// 获取元素方法
	public Object get(int index) {
		// 断索引是否越界，请字节处理，此处是阉割版。。。
		return elementData[index];
	}
	// 获取迭代器
	@Override
	public Iterator iterator() {
		return new MyIterator(0);
	}
	// 匿名内部类，实现容器的迭代器功能
	private class MyIterator implements Iterator {
		// 游标，表示下一个元素的索引位置
		private int cursor;
		// 构造方法
		public MyIterator() {
            this(0);
		}
		public MyIterator(int cursor) {
			this.cursor = cursor;
		}
		// 判断迭代器是否有下一个元素
		@Override
		public boolean hasNext() {
			return cursor != size;
		}
		// 获取下一个元素
		@Override
		public Object next() {  
			// 获取集合中当前游标对应的元素
			Object value = get(cursor);
			// 游标累加,保存下一个元素的索引位置
			cursor++;
			// 返回元素值
			return value;
		}
	}
}

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