Java中的集合迭代器

集合的迭代器

任何集合都有迭代器。

任何集合类，都必须能以某种方式存取元素，否则这个集合容器就没有任何意义。

迭代器，也是一种模式（也叫迭代器模式）。在java中它是一个对象，其目的是遍历并选中其中的每个元素，而使用者（客户端）无需知道里面的具体细节。迭代器要足够的“轻量”——创建迭代器的代价小。所以看迭代器的源代码就会发现，里面会有很多要求：

1. iterator方法返回一个Iterator，Iterator返回序列的头元素。
2. next方法获取下一个元素
3. hasNext检查还有元素
4. remove删除迭代器新返回的元素

下面是迭代器的基本使用

public class UsingIterator {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("marson", "shine", "summer", "zhu");
        Iterator<String> it = names.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();
            print(s);
        }
        for (String s : names){
            print(s);
        }
        System.out.println();
        it = names.iterator();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            it.next();
        }
        print(names);
    }
}

ListIterator

ListIterator是一个更强大的Iterator子类型，能用于各种List类访问，前面说过Iterator支持单向取数据，ListIterator可以双向移动，所以能指出迭代器当前位置的前一个和后一个索引，可以用set方法替换它访问过的最后一个元素。我们可以通过调用listIterator方法产生一个指向List开始处的ListIterator，并且还可以用过重载方法listIterator(n)来创建一个指定列表索引为n的元素的ListIterator。

public class ListIteration {
    public static void main(String[] args) {
        var names = Arrays.asList("marson", "shine", "summer", "zhu");
        var it = names.listIterator();
        while (it.hasNext()) {
            print(it.next() + ", " + it.nextIndex() + ", " + it.previousIndex() + "; ");
        }
        while (it.hasPrevious()) {
            print(it.previous() + " ");
        }
        print(names);
        it = names.listIterator(3);
        while (it.hasNext()) {
            it.next();
            it.set("alias");
        }
        print(names);
    }
}

输出结果为：

---

marson, 1, 0;

shine, 2, 1;

summer, 3, 2;

zhu, 4, 3;

zhu

summer

shine

marson

[marson, shine, summer, zhu]

[marson, shine, summer, alias]

Iterator模式

前面说了，迭代器又叫迭代器模式，顾名思义，只要符合这种模式都能叫迭代器模式，自然也能像前面一样使用迭代器

那么Iterator模式具体是个什么样子的模式呢？

我们通过Collection的源码发现其中的样子（为什么要看Collection而不是其他的List？因为Collection是所有容器的基类啊）

通过Collection代码我们发现它继承了一个叫Iterable<T>接口，注解说的很清楚——实现这个接口就说明这个对象是可迭代的；并且其成员函数也很清晰，只有三个方法

public interface Iterable<T> {
	Iterator<T> iterator();
	default void forEach(Consumer<? super T> action);	//省略部分代码
	default Spliterator<T> spliterator();	//省略部分代码
｝
public interface Iterator<E> {
  	boolean hasNext();
  	E next();
  	default void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException("remove");
    }
  	...
｝

Iterator这个泛型接口才是我们真正实现迭代的核心，通过这些信息我们尝试来写一个迭代器

public class CustomIterator implements Iterable<String> {
    protected String[] names = ("marson shine summer zhu").split(" ");
    public Iterator<String> iterator() {
        return new Iterator<String>() {
            private int index = 0;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                return index < names.length;
            }
            @Override
            public String next() {
                return names[index++];
            }
            public void remove() {
            }
        };
    }
    public static void main(String[] agrs) {
        for (var s : new CustomIterator()) {
            print(s + " ");
        }
    }
}

到这里，自定义的迭代器就写完了，实际上我们只需要继承一个Iterable接口然后实现这个接口就行了，更深入的话，其实还可以自己写一个listIterator实现双向的操作数据