Iterator 和 Iterable 区别和联系

首先预览下Java源码中的Iterator和Iterable:

Iterable接口：

 public interface Iterable<T> {//这里只摘录接口中的抽象方法
     /**
      * Returns an iterator over elements of type {@code T}.
      *
      * @return an Iterator.
      */
     Iterator<T> iterator();

 }

Iterator接口：

public interface Iterator<E> {
    /**
     * Returns {@code true} if the iteration has more elements.
     * (In other words, returns {@code true} if {@link #next} would
     * return an element rather than throwing an exception.)
     *
     * @return {@code true} if the iteration has more elements
     */
    boolean hasNext();

    /**
     * Returns the next element in the iteration.
     *
     * @return the next element in the iteration
     * @throws NoSuchElementException if the iteration has no more elements
     */
    E next();
}

用Iterator模式实现遍历集合 

Iterator模式是用于遍历集合类的标准访问方法。它可以把访问逻辑从不同类型的集合类中抽象出来，从而避免向客户端暴露集合的内部结构。

例如，如果没有使用Iterator，遍历一个数组的方法是使用索引： for(int i=0; i<array.size(); i++) { ... get(i) ... }

而访问一个链表（LinkedList）又必须使用while循环： while((e=e.next())!=null) { ... e.data() ... }

以上两种方法客户端都必须事先知道集合的内部结构，访问代码和集合本身是紧耦合，无法将访问逻辑从集合类和客户端代码中分离出来，每一种集合对应一种遍历方法，客户端代码无法复用。

更恐怖的是，如果以后需要把ArrayList更换为LinkedList，则原来的客户端代码必须全部重写。

解决以上问题，Iterator模式总是用同一种逻辑来遍历集合： for(Iterator it = c.iterater(); it.hasNext(); ) { ... }

        奥秘在于客户端自身不维护遍历集合的"指针"，所有的内部状态（如当前元素位置，是否有下一个元素）都由Iterator来维护，而这个Iterator由集合类通过工厂方法生成，因此，它知道如何遍历整个集合。

客户端从不直接和集合类打交道，它总是控制Iterator，向它发送"向前"，"向后"，"取当前元素"的命令，就可以间接遍历整个集合。

首先看看Java.util.Iterator接口的定义： 
                public interface Iterator { boolean hasNext(); Object next(); void remove(); }

依赖前两个方法就能完成遍历，典型的代码如下： 
                for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) { Object o = it.next(); // 对o的操作... }

每一种集合类返回的Iterator具体类型可能不同，Array可能返回ArrayIterator，Set可能返回 SetIterator，Tree可能返回TreeIterator，但是它们都实现了Iterator接口，因此，客户端不关心到底是哪种 Iterator，它只需要获得这个Iterator接口即可，这就是面向对象的威力。

所有集合类都实现了 Collection 接口，而 Collection 继承了 Iterable 接口。

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {  }

而在具体的实现类中（比如 ArrayList），则在内部维护了一个 Itr 内部类，该类继承了 Iterator 接口，它的hasNext() 和 next() 方法是和 ArrayList 实现相耦合的。当调用 ArrayList 对象的 iterator() 方法的时候，返回该类 Itr 的一个实例，从而实现遍历 ArrayList 的功能。

  /**
      * An optimized version of AbstractList.Itr
      */
     private class Itr implements Iterator<E> {
         int cursor;       // index of next element to return
         int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
         int expectedModCount = modCount;

         public boolean hasNext() {
             return cursor != size;
         }

         @SuppressWarnings("unchecked")
         public E next() {
             checkForComodification();
             int i = cursor;
             if (i >= size)
                 throw new NoSuchElementException();
             Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
             if (i >= elementData.length)
                 throw new ConcurrentModificationException();
             cursor = i + 1;
             return (E) elementData[lastRet = i];
         }

         public void remove() {
             if (lastRet < 0)
                 throw new IllegalStateException();
             checkForComodification();

             try {
                 ArrayList.this.remove(lastRet);
                 cursor = lastRet;
                 lastRet = -1;
                 expectedModCount = modCount;
             } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                 throw new ConcurrentModificationException();
             }
         }

在遍历元素或者删除元素时，必须要进行next()方法，要不然，迭代器不能正常运行：如