迭代器的使用 -- 《JAVA编程思想》33

任何容器类，都可以通过某种方式插入、添加或者移除元素。例如：List 通过 add() 方法添加元素，get() 方法获取元素，remove() 方法移除元素。

但往更上层的角度思考，就好发现一个缺点：有时候我们希望针对 List 的方法，对于 Set 也可以生效，我们不需要关心容器的具体类型的前提下，对容器进行一些通用的操作。

迭代器由此应运而生，迭代器 Iterator 用来遍历并选择序列中的对象，它是一个轻量级对象，创建的代价也极小。

Iterator 主要有以下4类用途：

（1）容器类通过调用 iterator() 方法返回一个 Iterator 对象，Iterator 将准备好返回序列的第一个元素。

（2）Iterator 调用 next() 方法获取序列中的下一个元素。

（3）Iterator 调用 hashNext() 检查序列中是否还有元素。

（4）Iterator 使用 remove() 将迭代器最新的一个返回元素删除。

下面我们看看迭代器具体如何使用。

首先，定义一个工具类 Fruits 用来返回指定长度的集合。

public class Fruits {

    public static String[] fruits = {"apple", "orange", "banana", "lemon", "watermelon", "cheery", "pear", "peach",
            "strawberry", "mongo"};


    public static class Fruit {

        private int id;

        private String name;

        public Fruit(int id, String name) {
            this.id = id;
            this.name = name;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public String getName() {
            return name;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Fruit{" +
                    "id=" + id +
                    ", name='" + name + '\'' +
                    '}';
        }
    }

    public static List<Fruit> arrayList(int size) {
        if (size < 1) {
            return new ArrayList();
        }
        if (size > fruits.length) {
            size = fruits.length;
        }
        List<Fruit> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Fruit fruit = new Fruit(i + 1, fruits[i]);
            list.add(fruit);
        }
        return list;

    }

}

接下来尝试调用迭代器内的各种方法，查看输出结果。

public class SimpleIteration {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Fruits.Fruit> fruitList = Fruits.arrayList(10);
        Iterator<Fruits.Fruit> iterator = fruitList.iterator();
        //判断迭代器是否还有元素
        while (iterator.hasNext()){
            //获取下一个元素
            System.out.println(iterator.next());
        }
        //重新获取迭代器，移除前5个元素
        System.out.println("开始移除元素");
        iterator = fruitList.iterator();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            iterator.next();
            iterator.remove();
        }
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

}

Fruit{id=1, name='apple'}
Fruit{id=2, name='orange'}
Fruit{id=3, name='banana'}
Fruit{id=4, name='lemon'}
Fruit{id=5, name='watermelon'}
Fruit{id=6, name='cheery'}
Fruit{id=7, name='pear'}
Fruit{id=8, name='peach'}
Fruit{id=9, name='strawberry'}
Fruit{id=10, name='mongo'}
开始移除元素
Fruit{id=6, name='cheery'}
Fruit{id=7, name='pear'}
Fruit{id=8, name='peach'}
Fruit{id=9, name='strawberry'}
Fruit{id=10, name='mongo'}

不过我们发现 Iterator 只支持元素的向前移动，但其还有一个功能更为强大的子类 ListIterator：

（1）容器类的 listIterator() 可以从指定起始位置后开始返回元素

（2）迭代器的 nextIndex() 获取后一个元素的索引

（3）迭代器的 previousIndex() 获取前一个元素的索引

（4）迭代器的 set() 可覆盖当前元素

public class SimpleIteration {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Fruits.Fruit> fruitList = Fruits.arrayList(10);
        ListIterator<Fruits.Fruit> fruitListIterator = fruitList.listIterator(5);
        //重新获取迭代器
        while (fruitListIterator.hasNext()) {
            System.out.print("\t" + fruitListIterator.previousIndex());
            System.out.print("\t" + fruitListIterator.nextIndex());
            System.out.print("\t" + fruitListIterator.next());
            fruitListIterator.set(new Fruits.Fruit(0,"grape"));
            System.out.println();
        }
        System.out.println(fruitList);
    }
    
}

	4	5	Fruit{id=6, name='cheery'}
	5	6	Fruit{id=7, name='pear'}
	6	7	Fruit{id=8, name='peach'}
	7	8	Fruit{id=9, name='strawberry'}
	8	9	Fruit{id=10, name='mongo'}
[Fruit{id=1, name='apple'}, Fruit{id=2, name='orange'}, Fruit{id=3, name='banana'}, Fruit{id=4, name='lemon'}, Fruit{id=5, name='watermelon'}, Fruit{id=0, name='grape'}, Fruit{id=0, name='grape'}, Fruit{id=0, name='grape'}, Fruit{id=0, name='grape'}, Fruit{id=0, name='grape'}]

最后需要补充的是，foreach 也可以用于遍历各种集合类，只要是实现了 Iterable 接口的类，都可以用于 foreach 之中（foreach 支持遍历数组，但数组并未实现 Iterable 接口）。

public class SimpleIteration {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Fruits.Fruit> fruitList = Fruits.arrayList(10);
        for (Fruits.Fruit fruit : fruitList) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }

}

Fruit{id=1, name='apple'}
Fruit{id=2, name='orange'}
Fruit{id=3, name='banana'}
Fruit{id=4, name='lemon'}
Fruit{id=5, name='watermelon'}
Fruit{id=6, name='cheery'}
Fruit{id=7, name='pear'}
Fruit{id=8, name='peach'}
Fruit{id=9, name='strawberry'}
Fruit{id=10, name='mongo'}

所有 Collection 类都默认实现了 Iterable 接口。

下面我们自己尝试实现一个 Iterable 接口，用于 foreach 循环。

public class IterableClass implements Iterable<String> {

    protected String[] words = ("Do you know she has a brother ?").split(" ");

    @Override
    public Iterator<String> iterator() {


        return new Iterator<String>() {

            private int index = 0;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return index < words.length;
            }

            @Override
            public String next() {
                return words[index++];
            }

        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        IterableClass iterableClass = new IterableClass();
        for (String word : iterableClass) {
            System.out.println(word);
        }
    }


}

Do
you
know
she
has
a
brother
?

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