1.Iterator
Iterator迭代器是一种用于访问集合的方法,可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。
Iterator为一个接口,其接口定义如下:
public interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
void remove();
}
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
最常使用next()、hasNext()两个方法完成迭代。如下:
for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
Object o = it.next();
//do something
}
2.ArrayList的Iterator实现
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。
ArrayList的iterator()方法实现:
public Iterator iterator() {
return new Itr();
}
可以发现,使用ArrayList.iterator()方法返回的是Itr()。Itr是ArrayList内部定义的一个内部类,该内部类实现Iterator接口。
现在我们需要关心的就是Itr()内部类的实现:
private class Itr implements Iterator {
int cursor;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = modCount;
}
在Itr内部定义了三个int型的变量,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。
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的值。
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor; //记录索引位置
if (i >= size) //获取元素大于集合元素个数
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。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。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();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}