Java中Iteration的用法

最新推荐文章于 2025-12-02 15:55:42 发布

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#Java #Iterable #Iterator #自学总结

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本文详细介绍了Java中foreach遍历的实现原理，包括Iterable接口、Iterator接口及其实现类的作用和编写方法。通过一个自定义类的实例展示了如何实现foreach功能。

遍历是collection一项常用的最基本功能。Java有很多种遍历，这里我只总结foreach遍历。

foreach遍历使用起来非常简单，而且不需要过多暴露collection内部细节。

比如Stack：

Stack<String> collection = new Stack<>();
...
for(String s : collection)
    System.out.println(s);
...

其实，以上代码是下面代码的简化版：

Iterator<String> i = collection.iterator();
while(i.hasNext())
{
    String s = i.next();
    System.out.println(s);
}

事实上，为了实现foreach遍历，我们首先应该先让集合类实现Iterable接口，即先声明该集合类是可以遍历的。

然后，Iterable接口只规定了一个需要返回Iterator类型的方法，所以接下来我们需要重写该方法。

再然后，这个Iterator类型是什么？它实际上是一个实现了Iterator接口的类。而Iterator接口要求实现hasNext()，next()，remove()方法。实际上，remove()方法不要求必须实现，我们一般也不会实现这个方法，因为我们不希望在遍历的同时改变数据结构。

以上涉及Iterable接口，Iterator接口，以及Iterator类型。前两者是接口，最后一个是类。

回到前面Stack的例子，Stack之所以具有foreach遍历功能，是因为Java早已为我们实现了Iterable接口，并建立了一个实现了Iterator接口的类，然后重写Iterator方法返回该类（Iterator类型）。

下面是我自己定义的一个类，它实现了foreach功能。

//由于历史原因，Iterator接口不在Java.lang包里面，而是在Java.util里面，
//因此使用时必须提前导入。
import java.util.Iterator;

public class MyList<Item> implements Iterable<Item>
{
    private int N = 0;
    private Node first;
    private class Node
    {
        Item item;
        Node next;
    }

    private void addElement(Item item)
    {
        if(first == null){
            first = new Node();
            first.item = item;
        }else{
            Node oldFirst = first;
            first = new Node();
            first.item = item;
            first.next = oldFirst;
        }

        N++;
    }

    //重写Iterable要求的方法，即返回一个实现了Iterator接口的类。    
    public Iterator<Item> iterator()
    {
        return new MyIterator();
    }

    //设计一个实现了Iterator接口的类，提供给Iterable要求的方法，以让其返回。
    private class MyIterator implements Iterator<Item>
    {
        Node begin = first;

        public boolean hasNext()
        {
            return begin != null;
        }

        public Item next()
        {
            Item item = begin.item;
            begin = begin.next;
            return item;
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        MyList<String> ml = new MyList<String>();
        ml.addElement("item1");
        ml.addElement("item2");
        ml.addElement("item3");
        ml.addElement("item4");
        ml.addElement("item5");
        ml.addElement("item6");
        ml.addElement("item7");

        //Iterator类型，实际上是一个实现了Iterator接口的类。    
        Iterator iterator = ml.iterator();
        
        //foreach遍历。
        while(iterator.hasNext())
        {
            System.out.println(iterator.next());
        }
        
        //或者：
        for(String s : ml)
        {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

运行结果如下：

item7
item6
item5
item4
item3
item2
item1

我写的这个类实现了Stack的部分功能。