迭代器原理介绍

当遍历集合或者数组时，通常用for循环来遍历，这种遍历方式效率低下，本文介绍一种迭代器能够提高效率，快速遍历！

首先，要知道迭代器是什么？

迭代的概念

迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续再判断，如果还有就再取出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

获取迭代器对象

Collection集合提供了一个获取迭代器的方法：

• public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

Iterator接口的常用方法

• public E next():返回迭代的下一个元素。
• public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

案例演示

public class IteratorDemo {
  	public static void main(String[] args) {
           // 创建一个Collection集合对象,指定集合中元素的类型为String
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();

        // 往集合中添加元素: public boolean add(E e)
        coll.add("李冰冰");
        coll.add("范冰冰");
        coll.add("高圆圆");
        coll.add("陈圆圆");

        // 遍历coll集合中的元素:使用Collection集合中的迭代器
        // 获取coll集合对应的迭代器
        Iterator<String> it = coll.iterator();
        // 循环使用迭代器进行判断
        while (it.hasNext()) {
            // 使用迭代器取出元素
            String next = it.next();
            System.out.println("取出来的元素:"+next);
        }

        System.out.println("源集合:"+coll);// 源集合:[李冰冰, 范冰冰, 高圆圆, 陈圆圆]
  	}
}

迭代器的常见问题

常见问题一

• 在进行集合元素获取时，如果集合中已经没有元素可以迭代了，还继续使用迭代器的next方法，将会抛出java.util.NoSuchElementException没有集合元素异常。

   public static void main(String[] args) throws Exception{
          Collection<String> coll = new ArrayList<>();
          coll.add("李冰冰");
          coll.add("范冰冰");
          coll.add("高圆圆");
          coll.add("陈圆圆");
  
          Iterator<String> it = coll.iterator();
          while (it.hasNext()) {
              String s = it.next();
              System.out.println(s);//正确
          }
          System.out.println("=====================");
          System.out.println(it.next());//集合中已经没有元素可以迭代了 报异常
      }
  
  

• 解决办法: 如果还需要重新迭代,那么就重新获取一个新的迭代器对象进行操作

常见问题二

• 在进行集合元素迭代时，如果添加或移除集合中的元素 , 将无法继续迭代 , 将会抛出ConcurrentModificationException并发修改异常.

  public static void main(String[] args) throws Exception{
          Collection<String> coll = new ArrayList<>();
           coll.add("李冰冰");
          coll.add("范冰冰");
          coll.add("高圆圆");
          coll.add("陈圆圆");
  
          Iterator<String> it = coll.iterator();
          while (it.hasNext()) {
              String s = it.next();
              System.out.println(s);
              //coll.add("章子怡");// 报异常
              //coll.remove(s);// 报异常
              it.remove();
          }
          System.out.println("====================="+coll);
  }
  

迭代器的实现原理

讲解:

​ 在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

​ **Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素。**在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

下图是迭代器迭代时图解：

知道了迭代器原理，明白了怎么进行迭代，接下来介绍一个循环：

增强for循环

讲解:

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型  变量名 : Collection集合or数组){ 
  	//写操作代码
}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

代码演示

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

         // 增强for循环遍历集合
        Collection<String> col = new ArrayList<>();
        // 添加元素
        col.add("张柏芝");
        col.add("邱淑贞");
        col.add("王祖贤");
        col.add("关之琳");

        for (String name : col) {
            System.out.println("name:" + name);
        }

        System.out.println("==========================================");
        // 增强for循环遍历数组
        String[] arr = {"张柏芝",
                "邱淑贞",
                "王祖贤",
                "关之琳"};
        for (String name : arr) {
            System.out.println("name:"+name);
        }

    }
}

tips:

增强for循环必须有被遍历的目标，目标只能是Collection或者是数组；

增强for（迭代器）仅仅作为遍历操作出现，不能对集合进行增删元素操作，否则抛出ConcurrentModificationException并发修改异常