Java Iterator(迭代器)、Java Object 类

本文介绍了Java中使用迭代器遍历集合的方法,通过ArrayList实例展示了hasNext()、next()和remove()的用法。此外,还提到了Object类的重要方法,如toString()、equals()和hashCode(),并展示了使用lambda表达式和for-each循环遍历集合的方式。

1.Java Iterator(迭代器)

在容器中,迭代器是用来遍历集合的。使用next()获得序列中的下一个元素。使用hasNext()检查序列中是否还有元素。使用remove() 将迭代器返回的元素删除。

public static void main(String[] args) {
    // 创建集合
    ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
    al.add("Baiwei");
    al.add("Xuehua");
    al.add("Wusu");
    al.add("Qingdao");
    // 使用迭代器
    System.out.println("-----1.使用迭代器-----");
    Iterator<String> it = al.iterator();
    while(it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
    //lambda(jdk1.8)
    System.out.println("-----2.lambda-----");
    al.forEach(aaa->{
        System.out.println(aaa);
    });
    //使用for
    System.out.println("-----3.使用for-----");
    for (Object bbb:al){
        System.out.println(bbb+"\t");
    }
}

运行结果如下:

迭代器的源码:

2.Java Object 类

Object类是所有类的父类,子类可以使用 Object 的所有方法。

Object常用方法:toString返回对象的字符串表示形式;equals比较两个对象是否相等;hashCode获取对象的 hash 值。

<think>我们正在讨论JavaIterator迭代器。用户之前询问了正则表达式,现在转向Iterator迭代器,并提供了三个引用材料。引用主要涉及迭代器的使用、原理以及在多线程环境下的行为。用户明确要求包括使用方法和原理。 根据引用,我们可以总结: 1. 使用方法:通过集合的iterator()方法获取迭代器,使用hasNext()和next()遍历元素[^1][^3]。 2. 原理:迭代器是容器内部实现的,通常以内部的形式存在(如ArrayList的Itr)[^2]。迭代器在创建时建立索引表(引用[3]提到),但更确切地说,它维护了对原集合的一个视图,并且在遍历过程中不允许原集合被修改(快速失败机制)。 3. 并发问题:迭代器在工作时,会检查集合是否被修改,如果被修改则抛出ConcurrentModificationException[^3]。 因此,我们的回答应包括: - 迭代器的基本使用方法(代码示例)。 - 迭代器的工作原理,包括内部实现和快速失败机制。 - 注意事项,如不能在迭代过程中直接修改集合(除了通过迭代器的remove方法)。 另外,根据用户提供的引用[3],迭代器是单向不可变的,且在多线程环境下需要注意同步。 我们将按照以下结构组织回答: 1. 迭代器概述:定义和目的。 2. 基本使用:获取迭代器、遍历、删除元素。 3. 原理剖析:内部实现、快速失败机制。 4. 注意事项:并发修改异常及解决方法。 5. 示例代码:完整遍历示例。 最后,生成相关问题。 </think>### Java Iterator迭代器使用与原理详解 IteratorJava集合框架的核心接口,提供了一种**统一遍历集合元素**的标准机制。其设计遵循了设计模式中的迭代器模式,实现了**遍历逻辑与数据存储的解耦**[^2]。 #### 一、基本使用方式 ```java // 1. 创建集合并添加元素 List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Java"); list.add("Python"); list.add("C++"); // 2. 获取迭代器对象 Iterator<String> it = list.iterator(); // 3. 遍历集合元素 while(it.hasNext()) { // 判断是否存在下一个元素 String element = it.next(); // 获取当前元素并移动指针 System.out.println(element); // 安全删除当前元素(可选) if("Python".equals(element)) it.remove(); } ``` **输出**: ``` Java Python C++ ``` #### 二、核心方法解析 | 方法 | 说明 | 时间复杂度 | |------|------|------------| | `hasNext()` | 检测是否存在下一个元素 | $O(1)$ | | `next()` | 返回当前元素并移动指针 | $O(1)$ | | `remove()` | 删除最后返回的元素 | $O(1)$ | #### 三、工作原理剖析 ##### 1. 实现机制 - 每个集合(如ArrayList/HashSet)内部实现`Iterator`接口的私有(如`ArrayList.Itr`)[^2] - 迭代器创建时**建立内存索引表**(似单向链表),指向原始集合 - 通过**游标(cursor)** 记录当前位置[^3] ```mermaid classDiagram class ArrayList { +iterator() Iterator } class Iterator { <<interface>> +hasNext() boolean +next() E +remove() void } class Itr { -cursor: int -lastRet: int -expectedModCount: int +hasNext() +next() +remove() } ArrayList --> Itr Itr ..|> Iterator ``` ##### 2. 快速失败(Fail-Fast)机制 - **modCount变量**:记录集合结构性修改次数(添加/删除) - **expectedModCount**:迭代器创建时记录当前modCount值 ```java final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } ``` - 当集合在迭代中被直接修改时,`modCount != expectedModCount`会触发`ConcurrentModificationException`[^3] #### 四、线程安全注意事项 1. **同步解决方案**: ```java List<String> syncList = Collections.synchronizedList(list); synchronized(syncList) { Iterator<String> it = syncList.iterator(); while(it.hasNext()) { // 线程安全操作 } } ``` 2. **CopyOnWriteArrayList**:适用于读多写少场景,迭代时使用集合快照 3. **ConcurrentHashMap**:弱一致性迭代器,不保证实时一致性 #### 五、典型应用场景 1. **遍历未知结构的集合** ```java void processCollection(Collection<?> coll) { Iterator<?> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); // 处理逻辑 } } ``` 2. **安全删除元素** ```java // 正确删除方式(避免ConcurrentModificationException) Iterator<Integer> it = list.iterator(); while(it.hasNext()) { if(it.next() % 2 == 0) it.remove(); } ``` > **最佳实践**:优先使用增强for循环(基于Iterator实现),需要删除元素时显式使用Iterator ---
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