Java中Iterator迭代器学习笔记（源码分析）_hasnext 源代码 iter.next-优快云博客

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本文详细解析了Java中Iterator接口的工作原理及其实现细节，包括hasNext()、next()和remove()方法的具体作用和应用场景。

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Iterator迭代器

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Iterator迭代器

在遍历集合的时候，会经常使用Iterator迭代器，其原理实现也较为简单，可以将其与单链表的实现进行对比理解。在Java中内置的Iterator接口中，主要是针对三个方法，如下所示：

```
boolean hasNext();
```
```
E next();
```
```
void remove();
```

其中hasNext判断后续是否还有元素可以进行迭代，也可以理解为后面还有没有元素，next函数用于获取当前元素并将指针后移一位，remove函数用于移除一个元素。

接下来就基于上述三种方法对Iterator迭代器进行学习，参考ArrayList中关于Iterator的源码进行分析。

成员变量

首先对Iterator接口的实现类中的一些成员变量进行定义，源代码如下所示。

private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

        Itr() {}
}

根据Java API中的描述，三个成员变量分别具有以下含义：

cursor：用于记录当前迭代器遍历到的位置，通过该属性访问元素，初始值为0
lastRet：该属性用于记录上一次使用next()方法时遍历所在的位置，在调用remove方法后该属性值变回-1，初始值为-1
expectedModCount：modCount是ArrayList的属性，用于记录对集合进行操作的次数，包括add、remove等方法。expectedModCount的应用是为了实现一种”快速失败"机制，即在使用迭代器的过程中如果对
原集合（如ArrayList）进行了修改，此时modCount的值将会发生变化，二者不再相同，此时将会抛出并发修改异常：ConcurrentModificationException

可以看出，对于Iterator来说，其中cursor和lastRet两个变量是最为重要的，其中cursor是用于指向元素位置的，从0开始，只会往前不会后退，在使用next()方法获取当前位置之后，cursor指针会自动往前加一，而lastRet也会更新为之前的cursor值。根据上述这些描述，在不考虑remove的情况下，遍历的情形应该是这样的。
在这里插入图片描述

hasNext()函数

通过查看ArrayList中的源码得知，hasNext()的源码如下所示：

public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

通过上述代码可以得知，判断方法也较为简单，其中size为当前集合的数据长度，将集合中的元素当作数组来考虑的话，那么对于一个长度为size的数组，有效范围就是0到size-1，由于cursor永远指向下一个元素的位置，故当cursor等于size的时候，说明之前访问的元素已经是最后一个元素了，那么此时就没有下一个元素了。

next()函数

通过查看ArrayList中的源码得知，next()的源码如下所示：

public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

首先还是进行异常判断，将cursor使用变量i进行保存，如果i越界了，就需要抛出异常，之后就是前面提到的，返回cursor当前指向的元素，然后将lastRet设置为cursor的值，最后将cursor的值加一，也就是指向下一个元素。上述代码执行过程和原理解释部分顺序不太相同，但是实质是一样的。

remove()函数

通过查看ArrayList中的源码得知，remove()的源码如下所示：

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();
            }
        }

通过查看源码得知，程序一开始就会判断lastRet的合法性，由于lastRet初始值为-1，从这里也可以看出，至少要执行一次next()函数才能执行remove()函数，否则会抛出异常。

在判断了lastRet的合法性之后，接下来就是直接删除lastRet指向的元素，这个元素也就是前面刚刚访问过的元素。删除之后由于各个元素的位置会发生变化，所以cursor需要后退一格，这里使用cursor = lastRet来让cursor回退。同时将lastRet置为-1，表示刚刚进行了删除操作。