Java 集合：（三） Iterator迭代器接口

一、Iterable 接口

　　1、Iterable 是 java.lang 包下面的一个接口，实现此接口可使对象成为“ for-each循环”语句的目标，同时里面还有获取迭代器的方法。

　　

　　方法说明：

Iterator<T> iterator()：获取迭代器对象

default void forEach(Consumer<? super T> action) 

default Spliterator<T> spliterator()

　　其中default 方法的实现如下：

二、Iterator 接口

　　1、概述

　　　　（1）Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历 Collection 集合中的元素，它替代了 JCF 中的 Enumeration 接口。

　　　　（2）GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。 迭代器模式，就是为容器而生。迭代器（Iterator）有时又称为游标（cursor），提供一种方法访问一个容器（container）对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部细节。

　　　　（3）Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了
Iterator接口的对象。

　　　　（4）Iterator 仅用于遍历集合， Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。

　　　　（5）集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。

　　2、Iterator 接口的方法

　　　　

　　　　　　

 　　　　　　方法概述：

boolean hasNext()：这个方法是在遍历的时候，判断是否还有更多的元素

E next()： 返回下一个元素

default void remove()：这里涉及到了jdk8的特性，在接口定义中，将方法描述为default-虚拟扩展方法，
就可以在接口中进行默认实现，从而提高接口的扩展性，避免在接口扩展的时候，破坏原有的实现。

default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action)：对剩余的每个元素执行给定的操作，这个方面一般都用不到，不做具体描述。

　　

 　　　　注意：

　　　　（1）在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常

　　　　（2）集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前；

　　　　（3）内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()；

　　3、迭代器的执行原理

　　　　

　　4、Iterator 接口的 remove() 方法

　　　　代码示例：

Iterator iter = coll.iterator();//回到起点
while(iter.hasNext()){
    Object obj = iter.next();
    if(obj.equals("Tom")){
        iter.remove();
    }
}

　　　　注意：

　　　　（1）Iterator可以删除集合的元素， 但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法， 不是集合对象的remove方法。

　　　　（2）如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，再调用remove都会报IllegalStateException。

　　5、使用 foreach 循环遍历集合元素

　　　　（1）Java 5.0 提供了 foreach 循环迭代访问 Collection和数组；

　　　　（2）遍历操作不需获取Collection或数组的长度，无需使用索引访问元素；

　　　　（3）遍历集合的底层调用Iterator完成操作；

　　　　（4）foreach还可以用来遍历数组。

　　　　　　

　　6、集合中的迭代器

　　迭代器是为容器遍历而生，用以方便的实现对容器内元素的遍历操作。类似于“公交车上的售票员”、“飞机上的空姐”，他们只为关注当前“容器”中的乘客，可以“访问”每一位乘客。例如：公交车上的售票员走到每个座位之前，看看是否有乘客，如果有检查该乘客，如果该乘客未购票，可以请他下车，也只能请刚刚检查过的乘客下车。每一类集合都有自己的迭代器，迭代器是为对应的集合服务的，因此迭代器都是作为对应集合的内部类定义的。

　　示例：摘取关键代码 ArrayList 的内部迭代器 Itr。

　　

三、ListIterator 接口

　　ListIterator 列表的迭代器，继承自 Iterator，可以从列表的两端进行遍历（Iterator只能从前到后）。

　　java.util.ListIterator 接口继承了 Iterator 接口，在 List 系列的集合中每一个实现类中，有一个内部类实现了 ListIterator 接口，用于 List 集合的迭代。

　　继承结构与方法列表：

　　

 　　它在 Iterator 基础上增加方法如下：

// 是否有前一个元素（可理解为从后往前遍历）
boolean hasPrevious();

// 获取前一个元素
E previous();

// 返回对 next() 的后续调用将返回的元素的索引
// 如果列表迭代器位于列表的末尾，则返回列表大小
int nextIndex();

// 返回对 previous() 的后续调用将返回的元素的索引
// 如果列表迭代器位于列表的开头，则返回 -1
int previousIndex();

// 用指定的元素替换 next() 或 previous() 返回的最后一个元素
void set(E e);

// 插入指定元素到列表中
void add(E e);

　　5个方法。通过前3个方法可以进行向前遍历元素，后面两个 set 和 add 可以插入元素，但是 set 是将元素插入到链表的最后位置，add 是插入到当前返回的元素之前。

　　注意：迭代器的游标在元素之间，如下：

/*

*                      　　　Element(0)        Element(1)        Element(2)        ... Element(n-1)

* cursor positions:  ^                       ^                       ^                          ^                             ^

*/

 

四、Iterator 接口与 ListIterator 接口区别与联系

　　1、ListIterator 继承自 Iterator；

　　2、都有 remove() 方法，都可以删除对象；

　　3、都有 next() 和 hasNext() 方法，都可以实现向后遍历；而 ListIterator 有 previous() 和 hasPrevious() 方法，可以向前遍历；

　　4、ListIterator 有 add() 和 set() 方法，可以向 List 添加和修改元素；而 Iterator 不能。