JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

时间:2024-06-11 18:33:26

一、迭代器概述

  1、什么是迭代器?

  在Java中,有很多的数据容器,对于这些的操作有很多的共性。Java采用了迭代器来为各种容器提供了公共的操作接口。这样使得对容器的遍历操作与其具体的底层实现相隔离,达到解耦的效果。

  在Iterator接口中定义了三个方法:

  JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  2、迭代器使用

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
    public static void main(String[] args)
{
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("edf");
list.add("ghi");
for(Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();)
{
System.out.println(it.next());
}
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

 执行结果: JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

二、ArrayList的Iterator实现

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
   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;
...
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  在ArrayList内部定义了一个内部类Itr,该类实现了Iterator接口。

  在Itr中,有三个变量分别是

  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

  expectModCount:预期被修改的次数

  下面看一下Itr类实现了Iterator接口的三个方法:

 public boolean hasNext()
{
return cursor != size;//当cursor不等于size时,表示仍有索引元素
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
     public E next() //返回下一个元素
{
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];
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  在next()方法中有一个checkForComodification()方法,其实现为:

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

  可以看到,该函数是用来判断集合的修改次数是否合法。

  在集合内部维护一个字段modCount用于记录集合被修改的次数,每当集合内部结构发生变化(add,remove,set)时,modCount+1。

  在迭代器内部也维护一个字段expectedModCount,同样记录当前集合修改的次数,初始化为集合的modCount值。当我们在调用Iterator进行遍历操作时,如果有其他线程修改list会出现modCount!=expectedModCount的情况,就会报并发修改异常java.util.ConcurrentModificationException。下面为示例代码:

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
   public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> aList=new ArrayList<String>();
aList.add("bbc");
aList.add("abc");
aList.add("ysc");
aList.add("saa");
System.out.println("移除前:"+aList); Iterator<String> it=aList.iterator();
while(it.hasNext())
{
if("abc".equals(it.next()))
{
aList.remove("abc");
}
}
System.out.println("移除后:"+aList);
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  上面的代码中,如果我们只使用迭代器来进行删除,则不会出现并发修改异常错误。

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
  public static void main(String[] args)
{
    ArrayList<String> aList=new ArrayList<String>();
aList.add("bbc");
aList.add("abc");
aList.add("ysc");
aList.add("saa");
System.out.println("移除前:"+aList); Iterator<String> it=aList.iterator();
while(it.hasNext())
{
if("abc".equals(it.next()))
{
it.remove();
}
}
System.out.println("移除后:"+aList);
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
     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();
}
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  在执行remove操作时,同样先执行checkForComodification(),然后会执行ArrayList的remove()方法,该方法会将modCount值加1,这里我们将expectedModCount=modCount,使之保持统一。

三、ListIterator

  上面可以看到,Iterator只提供了删除元素的方法remove,如果我们想要在遍历的时候添加元素怎么办?

  ListIterator接口继承了Iterator接口,它允许程序员按照任一方向遍历列表,迭代期间修改列表,并获得迭代器在列表中的当前位置。

  ListIterator接口定义了下面几个方法:

  JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  下面使用ListIterator来对list进行边遍历边添加元素操作:

JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现
    public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> aList = new ArrayList<String>();
aList.add("bbc");
aList.add("abc");
aList.add("ysc");
aList.add("saa");
System.out.println("移除前:" + aList);
ListIterator<String> listIt = aList.listIterator();
while (listIt.hasNext())
{
if ("abc".equals(listIt.next()))
{
listIt.add("haha");
}
}
System.out.println("移除后:" + aList);
}
JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

  JAVA基础——集合Iterator迭代器的实现

相关文章