聊聊JDK源码中的设计模式——迭代器模式

以下讲解基于JDK8.0

在JDK中最能体现迭代器模式的地方莫过于JDK中的容器类了，首先有一个Iterator接口，该接口包含了迭代过程中需要用到的几个方法，最重要的两个方法是hasNext()和next()；简化之后的代码如下所示：

public interface Iterator {
	boolean hasNext();
	E next();
}

以ArrayList为例，看一下它的继承层次：ArrayList实现了List接口，List接口继承了Collection接口，Collection接口继承了Iterable接口，Iterable接口中包含了一个iterator（）方法，因此到ArrayList中就需要实现该iterator方法，该方法的实现很简单，就是返回一个实现了Iterator接口的迭代器实例。ArrayList中迭代器的实现采用的是内部类的形式，由于内部类可以直接访问外部类的成员变量，所以该迭代器内部类可以很方便地实现Iterator接口中的hasNext（）和next（）方法,ArrayList中的迭代器内部类名字是Itr,简化代码如下所示：

private class Itr implements Iterator {
    int cursor;       // index of next element to return
    public boolean hasNext() {
        return cursor != size;
    }
    public E next() {
        Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        return (E) elementData[cursor++];
    }
}

这是ArrayList中的一个内部类，该类实现了Iterator接口，在实现hasNext()和next()方法的时候可以很方便地访问ArrayList的成员变量size和elementData数组。

ArrayList还有一个public成员方法iterator（）该方法就可以直接返回一个该内部类迭代器的实例，其代码如下

    public Iterator iterator() {
        return new Itr();
    }

得到迭代器实例之后就可以用该迭代器实例对集合进行迭代了。代码如下所示：

ArrayList list = new ArrayList();
for(int i=0; i<5; i++) {
	list.add(i);
}
Iterator iter = list.iterator();
while(iter.hasNext()) {
	System.out.println(iter.next());
}

迭代器模式让我们在遍历集合元素的时候无需了解集合内部的实现形式，比如说有另外一种集合类LinkedList，它的底层是用链表实现的，只要它也同样提供一个返回实现了Iterator接口的迭代器实例的方法，我们就可以用统一的方式对集合进行遍历。JDK中有无尽的宝藏，值得我们不断探索。水平有限，如有不当之处，还望指正！