這篇文章主要為大家簡單介紹了Java集合框架中迭代器Iterator的相關資料，具有一定的參考價值，有興趣的小夥伴們可以參考一下
Java裡面的陣列資料可以透過索引來獲取，那麼物件呢？也是透過索引嗎？今天我們就來分析Java集合中取得集合物件的方法迭代-Iterator。
本篇文章主要分析一下Java集合框架中的迭代器部分，Iterator，此原始碼分析基於JDK1.8，分析工具，AndroidStudio，文章分析不足之處，也請指正！
一、簡介
我們常常使用 JDK 提供的迭代介面進行 Java 集合的迭代。
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
String string = iterator.next();
//do something
}登入後複製
上面便是迭代器使用的基本模板，迭代其實我們可以簡單地理解為遍歷，是一個標準化遍歷各類容器裡面的所有物件的方法類別。它總是控制 Iterator，向它發送”向前”，“向後”，“取當前元素”的命令，就可以間接遍歷整個集合。在 Java 中 Iterator 為一個接口，它只提供了迭代了基本規則：
public interface Iterator<E> {
//判断容器内是否还有可供访问的元素
boolean hasNext();
//返回迭代器刚越过的元素的引用，返回值是 E
E next();
//删除迭代器刚越过的元素
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
}登入後複製
上面便是迭代器的基本申明，我們透過具體的集合來分析。
二、集合分類
2.1 ArrayList的Iterator
我們透過分析ArrayList的源碼可以知道，在ArrayList 內部首先是定義一個內部類Itr，該內部類別實作Iterator 接口，如下：
private class Itr implements Iterator<E> {
//....
}登入後複製
在內部類別實作了Iterator介面，而ArrayList的Iterator是返回的它的內部類別Itr，所以我們主要看看Itr是如何實現的。
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}登入後複製
接下來我們分析它的內部類別Itr的實作方式。
private class Itr implements Iterator<E> {
protected int limit = ArrayList.this.size;
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor < limit;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
int i = cursor;
if (i >= limit)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
limit--;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
Objects.requireNonNull(consumer);
final int size = ArrayList.this.size;
int i = cursor;
if (i >= size) {
return;
}
final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
while (i != size && modCount == expectedModCount) {
consumer.accept((E) elementData[i++]);
}
// update once at end of iteration to reduce heap write traffic
cursor = i;
lastRet = i - 1;
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}登入後複製
首先我們來分析定義的變數：
protected int limit = ArrayList.this.size;
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;登入後複製
其中，limit是目前ArrayList的大小，cursor代表的是下一個元素的索引，而lastRet是上一個元素的索引，沒有的話就回傳-1，expectedModCount沒什麼用。我們接著分析看迭代的時候怎麼判斷有沒有後繼元素的。
public boolean hasNext() {
return cursor < limit;
}登入後複製
很簡單，就是判斷下一個元素的索引有沒有到達數組的容量大小，達到了就沒有了，到頭了！
接著，我們在分析一下取得目前索引的元素的方法next
public E next() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
int i = cursor;
if (i >= limit)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}登入後複製
在next方法中為什麼要判斷modCount呢？即用來判斷遍歷過程中集合是否被修改過。 modCount 用來記錄ArrayList 集合的修改次數，初始化為0，，每當集合被修改一次（結構上面的修改，內部update不算），如add、remove 等方法，modCount + 1，所以如果modCount 不變，則表示集合內容沒有被修改。此機制主要是用於實作 ArrayList 集合的快速失敗機制，在 Java 的集合中，較大一部分集合是存在快速失敗機制的。所以要確保在遍歷過程中不出錯誤，我們就應該保證在遍歷過程中不會對集合產生結構上的修改（當然remove 方法除外），出現了異常錯誤，我們就應該認真檢查程式是否出錯而不是catch 後不做處理。上面的程式碼比較簡單，就是傳回索引處的陣列值。
對於ArrayList的迭代方法，主要是判斷索引的值和數組的大小進行比較，看看還沒有資料可以遍歷了，然後再依次獲取數組中的值，而已，主要抓住各個集合的底層實作方式即可進行迭代。
接下來我們在分析一下HashMap的Iterator的方法，其他方法類似，只要抓住底層實作方式即可。
2.2 HashMap的Iterator
在HashMap中，也有一個類別實作了Iterator接口，只不過是個抽象類別，HashIterator，我們來看看它的實作方式。
private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
HashMapEntry<K,V> next; // next entry to return
int expectedModCount; // For fast-fail
int index; // current slot
HashMapEntry<K,V> current; // current entry
HashIterator() {
expectedModCount = modCount;
if (size > 0) { // advance to first entry
HashMapEntry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
}
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}
final Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
HashMapEntry<K,V> e = next;
if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
if ((next = e.next) == null) {
HashMapEntry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
current = e;
return e;
}
public void remove() {
if (current == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Object k = current.key;
current = null;
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
expectedModCount = modCount;
}
}登入後複製
同樣，它也定義了一個變數
HashMapEntry<K,V> next; // next entry to return
int expectedModCount; // For fast-fail
int index; // current slot
HashMapEntry<K,V> current; // current entry登入後複製
next代表下一個entry的節點，expectedModCount同樣是用來判斷修改狀態，用於集合的快速失敗機制。 index代表當前索引，current目前所索引所代表的節點entry，我們來看看如何判斷是否還有下一個元素的值的。
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}登入後複製
很簡單就是判斷next是否為null，為null的話就代表沒有資料了。
接著分析取得元素的方法
final Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
HashMapEntry<K,V> e = next;
if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
// 一个Entry就是一个单向链表
// 若该Entry的下一个节点不为空，就将next指向下一个节点;
// 否则，将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
if ((next = e.next) == null) {
HashMapEntry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
current = e;
return e;
}登入後複製
以上是詳解Java集合框架中迭代器Iterator的範例程式碼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
