一、前言

  在遍历HashMap与LinkedHashMap时,我们通常都会使用到迭代器,而HashMap的迭代器与LinkedHashMap迭代器是如何工作的呢?下面我们来一起分析分析。

二、迭代器继承图

  

  

三、HashMap迭代器

  3.1 HashIterator

  HashIterator是一个抽象类,封装了迭代器内部工作的一些操作。

  HashIterator类属性

abstract class HashIterator {
// 下一个结点
Node<K,V> next; // next entry to return
// 当前结点
Node<K,V> current; // current entry
// 期望的修改次数
int expectedModCount; // for fast-fail
// 当前桶索引
int index; // current slot
}

  说明:其中expectedModCount属性主要用于在遍历HashMap同时,程序对其结构是否进行了修改。若遍历同时修改了,则会抛出异常。

  HashIterator构造函数 

HashIterator() {
// 成员变量赋值
expectedModCount = modCount;
Node<K,V>[] t = table;
current = next = null;
index = 0;
// table不为空并且大小大于0
if (t != null && size > 0) { // advance to first entry
// 找到table数组中第一个存在的结点,即找到第一个具有元素的桶
do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
}
}

  说明:next将表示第一个非空桶中的第一个结点,index将表示下一个桶。

  HashIterator核心函数分析

  1. hasNext函数

// 是否存在下一个结点
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}

  2. nextNode函数 

final Node<K,V> nextNode() {
// 记录next结点
Node<K,V> e = next;
// 若在遍历时对HashMap进行结构性的修改则会抛出异常
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
// 下一个结点为空,抛出异常
if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
// 如果下一个结点为空,并且table表不为空;表示桶中所有结点已经遍历完,需寻找下一个不为空的桶
if ((next = (current = e).next) == null && (t = table) != null) {
// 找到下一个不为空的桶
do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
}
return e;
}

  说明:nextNode函数屏蔽掉了桶的不同所带来的差异,就好像所有元素在同一个桶中,依次进行遍历。

  3. remove函数

public final void remove() {
Node<K,V> p = current;
// 当前结点为空,抛出异常
if (p == null)
throw new IllegalStateException();
// 若在遍历时对HashMap进行结构性的修改则会抛出异常
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
// 当前结点为空
current = null;
K key = p.key;
// 移除结点
removeNode(hash(key), key, null, false, false);
// 赋最新值
expectedModCount = modCount;
}

  3.2 KeyIterator

  KeyIterator类是键迭代器,继承自HashIterator,实现了Iterator接口,可以对HashMap中的键进行遍历。

  类定义 

final class KeyIterator extends HashIterator
implements Iterator<K> {
public final K next() { return nextNode().key; }
}

  3.3 ValueIterator

  ValueIterator类是值迭代器,继承自HashIterator,实现了Iterator接口,与KeyIterator类似,对值进行遍历。  

final class ValueIterator extends HashIterator
implements Iterator<V> {
public final V next() { return nextNode().value; }
}

  3.4 EntryIterator

  EntryIterator类是结点迭代器,继承自HashIterator,实现了Iterator接口,与KeyIterator、ValueIterator类似,对结点进行遍历。 

final class ValueIterator extends HashIterator
implements Iterator<V> {
public final V next() { return nextNode().value; }
}

四、LinkedHashMap迭代器

  4.1 LinkedHashIterator

  LinkedHashIterator是LinkedHashMap的迭代器,为抽象类,用于对LinkedHashMap进行迭代。 

  LinkedHashIterator类属性

abstract class LinkedHashIterator {
// 下一个结点
LinkedHashMap.Entry<K,V> next;
// 当前结点
LinkedHashMap.Entry<K,V> current;
// 期望的修改次数
int expectedModCount;
}

  LinkedHashIterator构造函数  

LinkedHashIterator() {
// next赋值为头结点
next = head;
// 赋值修改次数
expectedModCount = modCount;
// 当前结点赋值为空
current = null;
}

  LinkedHashIterator核心函数

  hasNext函数

// 是否存在下一个结点
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}

  nextNode函数 

final LinkedHashMap.Entry<K,V> nextNode() {
LinkedHashMap.Entry<K,V> e = next;
// 检查是否存在结构性修改
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
// 当前结点是否为空
if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
// 赋值当前节点
current = e;
// 赋值下一个结点
next = e.after;
return e;
}

  说明:由于所有的结点构成双链表结构,所以nextNode函数也很好理解,直接取得下一个结点即可。

public final void remove() {
// 保存当前结点
Node<K,V> p = current;
if (p == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
current = null;
K key = p.key;
// 移除结点
removeNode(hash(key), key, null, false, false);
// 更新最新修改数
expectedModCount = modCount;
}

  4.2 LinkedKeyIterator

  LinkedHashMap的键迭代器,继承自LinkedHashIterator,实现了Iterator接口,对LinkedHashMap中的键进行迭代。 

final class LinkedKeyIterator extends LinkedHashIterator
implements Iterator<K> {
public final K next() { return nextNode().getKey(); }
}

  4.3 LinkedValueIterator

  LinkedHashMap的值迭代器,继承自LinkedHashIterator,实现了Iterator接口,对LinkedHashMap中的值进行迭代。

final class LinkedValueIterator extends LinkedHashIterator
implements Iterator<V> {
public final V next() { return nextNode().value; }
}

  4.4 LinkedEntryIterator

  LinkedHashMap的结点迭代器,继承自LinkedHashIterator,实现了Iterator接口,对LinkedHashMap中的结点进行迭代。 

final class LinkedEntryIterator extends LinkedHashIterator
implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
}

五、总结

  HashMap迭代器与LinkedHashMap迭代器有很多相似的地方,对比进行学习效果更佳。迭代器要屏蔽掉底层的细节,提供统一的接口供用户访问。HashMap与LinkedHashMap的迭代器源码分析就到此为止,还是很简单的,谢谢各位园友观看~

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