java集合框架入门解析-----Iterator

迷南。 2022-12-26 14:27 230阅读 0赞

## 一、java集合框架图 ##

***PS 非特殊说明，JDK版本默认为1.8***  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 二、Iterator的前世今生 ##

从上面的框架图中可以看到，java的集合类主要分为两大家族，一个是以Collection为首，另一个是以map为首。每个分支都枝繁叶茂，接下来就从上图的第一个接口Iterator逐个介绍。

在说Iterator前不得不提下被Iterator拍在沙滩上的前浪Enumeration，这可不是我说的，是官方文档上说的。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
该接口提供了两个方法来枚举向量的元素，哈希表的键以及哈希表中的值。枚举还用于指定SequenceInputStream的输入流。  
**但是**  
此接口的功能由Iterator接口复制。此外，Iterator添加了可选的remove操作，并且具有较短的方法名称。新的实现应优先考虑使用Iterator而不是Enumeration。

public interface Enumeration<E> { 
    	//是否还有元素
        boolean hasMoreElements();
        //返回下一个元素
        E nextElement();
    }

前浪被抛弃的原因也写出来了。Iterator实现了更短的名字，更多的功能。  
由此可见，短小精悍，会的招数多才受人欢迎。  
![在这里插入图片描述][20201210203656274.png_pic_center]

## 三、Iterator的血脉传承 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

### 1、Iterator接口 ###

Iterator接口总共有4个方法  
![在这里插入图片描述][20201210204344853.png]

#### 1）forEachRemaining ####

> 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。 如果指定了迭代的顺序，则按照迭代的顺序执行操作。  
> 由该操作引发的异常被转发给调用者。

default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) { 
            Objects.requireNonNull(action);
            while (hasNext())
                action.accept(next());
        }

#### 2）boolean hasNext(); ####

> 如果迭代有更多的元素，返回\{@code true\}。  
> (换句话说，如果\{@link \#next\}将返回一个元素而不是抛出异常，则返回\{@code true\}。)

#### 3）E next(); ####

> 返回迭代中的下一个元素。

#### 4）remove() ####

> 从基础集合中删除此迭代器返回的最后一个元素(可选操作)。这个方法在每次调用\{@link \#next\}时只能调用一次。如果在迭代过程中以除调用此方法外的任何方式修改了基础集合，则迭代器的行为是未指定的。

default void remove() { 
            throw new UnsupportedOperationException("remove");
        }

**注意：**

（1）Iterator只能单向移动。

（2）Iterator.remove()是唯一安全的方式来在迭代过程中修改集合；如果在迭代过程中以任何其它的方式修改了基本集合将会产生未知的行为。而且每调用一次next()方法，remove()方法只能被调用一次，如果违反这个规则将抛出一个异常。

### 2、Iterable 接口 ###

![在这里插入图片描述][20201210210216411.png]

Iterable接口有三个方法，分别是iterator()、forEach(Consumer<? super T> action)、spliterator()。其中第二个与第三个方法均使用了default关键字修饰。

#### 1）forEach(Consumer<? super T> action) ####

> 对\{@code Iterable\}的每个元素执行给定的操作，直到所有元素都被处理或操作抛出异常。除非实现类另有规定，否则操作将按照迭代的顺序执行(如果指定了迭代的顺序)。由该操作引发的异常被转发给调用者。

default void forEach(Consumer<? super T> action) { 
            Objects.requireNonNull(action);
            for (T t : this) { 
                action.accept(t);
            }
        }

#### 2）Spliterator spliterator() ####

> 并行遍历迭代器，这个以我现在的水平还有点看不懂，以后再补充

default Spliterator<T> spliterator() { 
            return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
        }

#### 3、Collection extends Iterable 接口 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
Collection里的方法还是比较多的，因为本节主要讲Iterator接口，所以咱们只需要关注下面这三个方法

Iterator<E> iterator();
    boolean remove(Object o);
    Spliterator<E> spliterator(); //暂时搁置

Collection 接口重写了iterable 接口的 Iterator方法，这么做是为什么呢，根据java语言的设计思路，Iterable接口就是可以给各种容器提供具有共同特性的接口，可以根据每个容器自己的特点去实现自己的迭代器规则，使实现类都遵循这一规则。  
说白了，迭代器就像个没有感情的传送带，想放什么东西在上面过一过，那就看你自己的意思了。

我个人对于collection实现Iterator方法的理解：  
collection是个集合，它的小弟们也都是个集合，就像一个筐。不能光往里装不往外拿吧，取东西的时候你可以有多种方法，可以一个一个的用手捡出来像for 循环那样做，也可以一股脑的倒到传送带上，让它自己一个一个的过。

**collection中对于Iterator方法的解释**

> 针对于集合中的所有元素返回一个该集合的迭代器。 但是该迭代器无法保证元素间具有顺序性。(除非这个集合是某个具有这一特性的类的实例)

再提一下remove(Object o)方法，这个remove方法和iterator里面的remove还不一样。

**知识回顾**

Iterator的remove方法  
![Iterator][]  
collection的remove方法  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

1）iterator里的remove方法是用来删除next()最新返回的项，之后不能再次调用remove方法，直到在next()后才能调用，否则会报错。

2）collection的remove方法必须先找出要被删除的项，如果知道删除项的准确位置，那么删除该项花销会小很多。

调用Iterator 的remove（） 方法来删除的话，iterator的内部对象个数和原来集合中对象的个数会保持同步，而直接调用collection的remove方法来删除的话，collection中对象的个数会变化而Iterator 内部对象的个数不会变化，当调用Iterator 的next 遍历的时候发现集合中的对象的个数和Iterator 内部对象的个数不同，这样指针往后移动的时候就找不到要迭代的对象。这是报异常的主要原因，但 内部对象操作时为了避免这种情况都会通过checkForComodification方法检测是否一致，不一致提前抛出异常ConcurrentModifiedException。

因为现在collection和Iterator 还都是接口，没有碰到具体的实现类，在以后的章节中我会通过arrayList和LinkedList来对比讲解。

链接占位~~~~~

#### 4、ListIterator接口 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXlpbjY1NTM_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

ListIterator是一个功能更加强大的, 它继承于Iterator接口,只能用于各种List类型的访问。可以通过调用listIterator()方法产生一个指向List开始处的ListIterator, 还可以调用listIterator(n)方法创建一个一开始就指向列表索引为n的元素处的ListIterator。

**Iterator和ListIterator区别**

我们在使用List，Set的时候，为了实现对其数据的遍历，我们经常使用到了Iterator(迭代器)。使用迭代器，你不需要干涉其遍历的过程，只需要每次取出一个你想要的数据进行处理就可以了。但是在使用的时候也是有不同的。List和Set都有iterator()来取得其迭代器。对List来说，你也可以通过listIterator()取得其迭代器，两种迭代器在有些时候是不能通用的，Iterator和ListIterator主要区别在以下方面：

（1）ListIterator有add()方法，可以向List中添加对象，而Iterator不能

（2）ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序向后遍历，但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法，可以实现逆向（顺序向前）遍历。Iterator就不可以。

（3）ListIterator可以定位当前的索引位置，nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator没有此功能。

（4）都可实现删除对象，但是ListIterator可以实现对象的修改，set()方法可以实现。Iierator仅能遍历，不能修改。

因为ListIterator的这些功能，可以实现对LinkedList等List数据结构的操作。其实，数组对象也可以用迭代器来实现。

本篇文章讲的都是接口没有具体实现方法，所以有些特性理解起来很抽象，下篇文章拿collection手下的第一打手List开刀，给大家举例讲解。

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