迭代对于我们搞Java的来说绝对不陌生。我们常常使用JDK提供的迭代接口进行Java集合的迭代。

Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
String string = iterator.next();
//do something
}

迭代其实我们可以简单地理解为遍历,是一个标准化遍历各类容器里面的所有对象的方法类,它是一个很典型的设计模式。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。 在没有迭代器时我们都是这么进行处理的。如下:

对于数组我们是使用下标来进行处理的:

int[] arrays = new int[10];
for(int i = 0 ; i < arrays.length ; i++){
int a = arrays[i];
//do something
}

对于ArrayList是这么处理的:

List<String> list = new ArrayList<String>();
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
String string = list.get(i);
//do something
}

对于这两种方式,我们总是都事先知道集合的内部结构,访问代码和集合本身是紧密耦合的,无法将访问逻辑从集合类和客户端代码中分离出来。同时每一种集合对应一种遍历方法,客户端代码无法复用。 在实际应用中如何需要将上面将两个集合进行整合是相当麻烦的。所以为了解决以上问题,Iterator模式腾空出世,它总是用同一种逻辑来遍历集合。使得客户端自身不需要来维护集合的内部结构,所有的内部状态都由Iterator来维护。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。

上面只是对Iterator模式进行简单的说明,下面我们看看Java中Iterator接口,看他是如何来进行实现的。

一、java.util.Iterator

在Java中Iterator为一个接口,它只提供了迭代了基本规则,在JDK中他是这样定义的:对 collection 进行迭代的迭代器。迭代器取代了 Java Collections Framework 中的 Enumeration。迭代器与枚举有两点不同:

1、迭代器允许调用者利用定义良好的语义在迭代期间从迭代器所指向的 collection 移除元素。

2、方法名称得到了改进。

其接口定义如下:

public interface Iterator {
  boolean hasNext();
  Object next();
  void remove();
}

其中:

Object next():返回迭代器刚越过的元素的引用,返回值是Object,需要强制转换成自己需要的类型

boolean hasNext():判断容器内是否还有可供访问的元素

void remove():删除迭代器刚越过的元素

对于我们而言,我们只一般只需使用next()、hasNext()两个方法即可完成迭代。如下:

for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
  Object o = it.next();
   //do something
}

前面阐述了Iterator有一个很大的优点,就是我们不必知道集合的内部结果,集合的内部结构、状态由Iterator来维持,通过统一的方法hasNext()、next()来判断、获取下一个元素,至于具体的内部实现我们就不用关心了。但是作为一个合格的程序员我们非常有必要来弄清楚Iterator的实现。下面就ArrayList的源码进行分析分析。

二、各个集合的Iterator的实现

下面就ArrayList的Iterator实现来分析,其实如果我们理解了ArrayList、Hashset、TreeSet的数据结构,内部实现,对于他们是如何实现Iterator也会胸有成竹的。因为ArrayList的内部实现采用数组,所以我们只需要记录相应位置的索引即可,其方法的实现比较简单。

2.1、ArrayList的Iterator实现

在ArrayList内部首先是定义一个内部类Itr,该内部类实现Iterator接口,如下:

private class Itr implements Iterator<E> {
//do something
}

而ArrayList的iterator()方法实现:

public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}

所以通过使用ArrayList.iterator()方法返回的是Itr()内部类,所以现在我们需要关心的就是Itr()内部类的实现:

在Itr内部定义了三个int型的变量:cursor、lastRet、expectedModCount。其中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

int cursor;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = modCount;

从cursor、lastRet定义可以看出,lastRet一直比cursor少一所以hasNext()实现方法异常简单,只需要判断cursor和lastRet是否相等即可。

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

对于next()实现其实也是比较简单的,只要返回cursor索引位置处的元素即可,然后修改cursor、lastRet即可,

public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor; //记录索引位置
if (i >= size) //如果获取元素大于集合元素个数,则抛出异常
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1; //cursor + 1
return (E) elementData[lastRet = i]; //lastRet + 1 且返回cursor处元素
}

checkForComodification()主要用来判断集合的修改次数是否合法,即用来判断遍历过程中集合是否被修改过。在java提高篇(二一)-----ArrayList中已经阐述了。modCount用于记录ArrayList集合的修改次数,初始化为0,,每当集合被修改一次(结构上面的修改,内部update不算),如add、remove等方法,modCount + 1,所以如果modCount不变,则表示集合内容没有被修改。该机制主要是用于实现ArrayList集合的快速失败机制,在Java的集合中,较大一部分集合是存在快速失败机制的,这里就不多说,后面会讲到。所以要保证在遍历过程中不出错误,我们就应该保证在遍历过程中不会对集合产生结构上的修改(当然remove方法除外),出现了异常错误,我们就应该认真检查程序是否出错而不是catch后不做处理。

final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}

对于remove()方法的是实现,它是调用ArrayList本身的remove()方法删除lastRet位置元素,然后修改modCount即可。

public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
        </span><span style="color: #0000ff">try</span><span style="color: #000000"> {
ArrayList.</span><span style="color: #0000ff">this</span><span style="color: #000000">.remove(lastRet);
cursor </span>=<span style="color: #000000"> lastRet;
lastRet </span>= -1<span style="color: #000000">;
expectedModCount </span>=<span style="color: #000000"> modCount;
} </span><span style="color: #0000ff">catch</span><span style="color: #000000"> (IndexOutOfBoundsException ex) {
</span><span style="color: #0000ff">throw</span> <span style="color: #0000ff">new</span><span style="color: #000000"> ConcurrentModificationException();
}
}</span></pre>

这里就对ArrayList的Iterator实现讲解到这里,对于Hashset、TreeSet等集合的Iterator实现,各位如果感兴趣可以继续研究,个人认为在研究这些集合的源码之前,有必要对该集合的数据结构有清晰的认识,这样会达到事半功倍的效果!!!!

java提高篇(三十)-----Iterator的更多相关文章

  1. Java提高篇(三二)-----List总结

    前面LZ已经充分介绍了有关于List接口的大部分知识,如ArrayList.LinkedList.Vector.Stack,通过这几个知识点可以对List接口有了比较深的了解了.只有通过归纳总结的知识 ...

  2. java提高篇(十九)-----数组之二

    前面一节主要介绍了数组的基本概念,对什么是数组稍微深入了一点点,在这篇博文中主要介绍数组的其他方面. 三.性能?请优先考虑数组 在java中有很多方式来存储一系列数据,而且在操作上面比数组方便的多?但 ...

  3. java提高篇(十四)-----关键字final

    在程序设计中,我们有时可能希望某些数据是不能够改变的,这个时候final就有用武之地了.final是java的关键字,它所表示的是"这部分是无法修改的".不想被改变的原因有两个:效 ...

  4. java提高篇(三)-----java的四舍五入

    Java小事非小事!!!!!!!!!!!! 四舍五入是我们小学的数学问题,这个问题对于我们程序猿来说就类似于1到10的加减乘除那么简单了.在讲解之间我们先看如下一个经典的案例: public stat ...

  5. java提高篇(十二)-----equals()

    equals() 超类Object中有这个equals()方法,该方法主要用于比较两个对象是否相等.该方法的源码如下: public boolean equals(Object obj) { retu ...

  6. java提高篇(十)-----强制类型转换

    在java中强制类型转换分为基本数据类型和引用数据类型两种,这里我们讨论的后者,也就是引用数据类型的强制类型转换. 在Java中由于继承和向上转型,子类可以非常自然地转换成父类,但是父类转换成子类则需 ...

  7. Java提高篇(二六)-----hashCode

          在前面三篇博文中LZ讲解了(HashMap.HashSet.HashTable),在其中LZ不断地讲解他们的put和get方法,在这两个方法中计算key的hashCode应该是最重要也是最 ...

  8. java提高篇---Iterator

    迭代对于我们搞Java的来说绝对不陌生.我们常常使用JDK提供的迭代接口进行Java集合的迭代. Iterator iterator = list.iterator(); while(iterator ...

  9. java提高篇(十五)-----关键字final

    在程序设计中,我们有时可能希望某些数据是不能够改变的,这个时候final就有用武之地了.final是java的关键字,它所表示的是“这部分是无法修改的”.不想被改变的原因有两个:效率.设计.使用到fi ...

随机推荐

  1. php设计模式 Proxy (代理模式)

    代理,指的就是一个角色代表另一个角色采取行动,就象生活中,一个红酒厂商,是不会直接把红酒零售客户的,都是通过代理来完成他的销售业务.而客户,也不用为了喝红酒而到处找工厂,他只要找到厂商在当地的代理就行 ...

  2. Windows Server 2003 服务器备份和恢复技巧

    1.系统备份与恢复      现在很多中小型企业服务器并没有采用专业的服务器备份机制进行备份,对于个人站长而言这似乎更不可能.但是再好的服务器维护人员总有失误的时候,为了防止万一我们最好还是采用一些备 ...

  3. 织梦建站:视频弹出播放JS+CSS

    需要 jquery.js 文件,JS代码一定要放在HTM下面,否则没效果罗! CSS代码: 1.fdspbf{ width:650px; height:550px; position:fixed; l ...

  4. Hibernate中的HQL查询与缓存机制

    HQL:完全面向对象查询 SQL的执行顺序: 1.From 2.Where 过滤基础数据 where与having的区别:1.顺序不同 2.where过滤基础数据 3. 过滤聚合函数 3.Group ...

  5. OD使用教程8

    方式一基本的打补丁方式:   打开程序之后首先会跳出一个nag窗口,从中我们知道了可以将nag窗口作为切入点,只要找到了nag的触发点就等同于找到注册与未注册的判断的点 右键-查找-所有参考文本字串 ...

  6. nginx搭建笔记

    1. nginx安装 Env: Mac OS 10.10 Yosemite pcre: http://pcre.org/ $tar -zxf pcre-8.34.tar.gz $cd pcre-8.3 ...

  7. 【转】webGL与OpenGL的不同

    原链接 http://www.khronos.org/webgl/wiki/WebGL_and_OpenGL_Differences WebGL and OpenGL Differences     ...

  8. UI基础

    知识点一:OC不允许直接修改对象的结构体属性的成员,允许直接修改对象的结构体属性 示例代码: CGRect tempFrame = self.frame; tempFrame.origin.x += ...

  9. Spring学习笔记 5. 尚硅谷_佟刚_Spring_自动装配

    1,回顾以前的做法 一个人有姓名,有住址,有一辆车.其中住址和车也是一个类,这种情况下不用自动装配是十分容易实现的 (1)Person类 package com.zsq; public class P ...

  10. easyconf——基于AugularJS的配置管理系统开发框架

    目录 1 easyconf的诞生2 easyconf的设计理念 2.1 总体设计 2.2 细节设计 2.2.1 CRUD操作 2.2.2 即时校验 2.2.3 下拉框设计3 easyconf使用指南 ...