当前位置：首页 > news >正文

Java集合——14.使用Iterator

news 2025/10/21 11:06:48

Java的迭代器Iterator
- 迭代器的作用
- Iterator的核心方法和标准流程
- 迭代器的优势
- 自定义迭代器
- 注意事项
- 总结

Java的迭代器Iterator

在Java集合框架中，Iterator（迭代器）是一种用于遍历集合元素的抽象接口，为各种不同的集合提供了统一的遍历方式。

迭代器的作用

for each循环是Java中遍历集合的常用方式，例如：

List<String> fruits = List.of("Apple", "Orange", "Pear");
for (String fruit : fruits) {System.out.println(fruit);
}

实际上，编译器会将上述for each循环自动转换为基于Iterator的遍历代码：

for (Iterator<String> it = fruits.iterator(); it.hasNext(); ) {String fruit = it.next();System.out.println(fruit);
}

这种转换揭示了迭代器的作用：为所有集合提供统一的访问接口，而无需暴露集合的内部存储结构。

Iterator的核心方法和标准流程

Iterator接口定义了三个核心方法：

boolean hasNext()：判断是否还有下一个元素
E next()：返回下一个元素并移动指针
void remove()：删除当前元素（可选操作）

使用迭代器遍历集合的标准流程：

通过hasNext()判断是否有未遍历的元素
通过next()获取元素并移动指针
重复上述步骤直到遍历完成

迭代器的优势

与直接使用集合的特定方法（如get(int)）遍历相比，迭代器的好处在于统一和高效：

统一性：无需集合的内部存储结构，无论集合类型是ArrayList、LinkedList还是HashSet，都可以用相同的迭代器代码遍历
高效性：迭代器由集合对象内部创建，集合可以根据自身特点实现最高效的遍历算法。例如：
- ArrayList的迭代器可直接通过索引访问元素
- LinkedList的迭代器则通过节点指针移动，避免了get(int)的低效访问

自定义迭代器

如果我们需要创建自定义集合类并支持for each循环，只需完成两个步骤：

让集合类实现Iterable接口，重写iterator()方法返回一个Iterator实例
实现Iterator接口，定义具体的遍历逻辑

下面是一个倒序遍历集合的自定义迭代器示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;// 自定义可迭代集合
class ReverseList<T> implements Iterable<T> {private List<T> innerList = new ArrayList<>();public void add(T element) {innerList.add(element);}@Overridepublic Iterator<T> iterator() {// 返回自定义迭代器return new ReverseIterator();}// 内部类实现迭代器private class ReverseIterator implements Iterator<T> {private int currentIndex;public ReverseIterator() {// 从最后一个元素开始currentIndex = innerList.size() - 1;}@Overridepublic boolean hasNext() {return currentIndex >= 0;}@Overridepublic T next() {T element = innerList.get(currentIndex);currentIndex--; // 向前移动指针return element;}}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {ReverseList<String> list = new ReverseList<>();list.add("First");list.add("Second");list.add("Third");// 支持for each循环for (String s : list) {System.out.println(s); // 输出Third、Second、First}}
}

在这个例子中：

ReverseList实现了Iterable接口，提供了iterator()方法
内部类ReverseIterator实现了具体的倒序遍历逻辑
调用者可以像使用普通集合一样通过for each循环遍历

注意事项

并发修改问题：在迭代过程中如果直接修改集合（如调用add()、remove()），会导致ConcurrentModificationException。如需修改，应使用迭代器自身的remove()方法
空元素处理：迭代器可以处理null元素，但需注意next()返回null时可能是正常元素，需结合hasNext()判断