“这两天正好学到了Java迭代器这块儿,一开始我以为是类似于指针的原理,但是后面的操作让我觉得和指针又差太多,查了资料看了下迭代器的原理,如下:”
迭代器是一种设计模式,它是一个对象,它可以遍历并选择序列中的对象,而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象,因为创建它的代价小。
Java中的Iterator功能比较简单,并且只能单向移动:
(1) 使用方法iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第一个元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection继承。
(2) 使用next()获得序列中的下一个元素。
(3) 使用hasNext()检查序列中是否还有元素。
(4) 使用remove()将迭代器新返回的元素删除。
看一下它的工作原理:
1.public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> { // List接口实现了Collection<E>, Iterable<E> 2. 3. protected AbstractList() { 4. } 5. 6. ... 7. 8. public Iterator<E> iterator() { 9. return new Itr(); // 这里返回一个迭代器 10. } 11. 12. private class Itr implements Iterator<E> { // 内部类Itr实现迭代器 13. 14. int cursor = 0; 15. int lastRet = -1; 16. int expectedModCount = modCount; 17. 18. public boolean hasNext() { // 实现hasNext方法 19. return cursor != size(); 20. } 21. 22. public E next() { // 实现next方法 23. checkForComodification(); 24. try { 25. E next = get(cursor); 26. lastRet = cursor++; 27. return next; 28. } catch (IndexOutOfBoundsException e) { 29. checkForComodification(); 30. throw new NoSuchElementException(); 31. } 32. } 33. 34. public void remove() { // 实现remove方法 35. if (lastRet == -1) 36. throw new IllegalStateException(); 37. checkForComodification(); 38. 39. try { 40. AbstractList.this.remove(lastRet); 41. if (lastRet < cursor) 42. cursor--; 43. lastRet = -1; 44. expectedModCount = modCount; 45. } catch (IndexOutOfBoundsException e) { 46. throw new ConcurrentModificationException(); 47. } 48. } 49. 50. final void checkForComodification() { 51. if (modCount != expectedModCount) 52. throw new ConcurrentModificationException(); 53. } 54. } 55.}
可以看到,实现next()是通过get(cursor),然后cursor++,相当于c++里面设置一个flag标志位,因为迭代是单方面的,所以它只能进行corsor++操作,在python里cursor称为游标,
也是起到一个标志的作用。
迭代部分的代码很简单,唯一难懂的是remove操作里涉及到的expectedModCount = modCount;
在网上查到说这是集合迭代中的一种“快速失败”机制,这种机制提供迭代过程中集合的安全性。
从源代码里可以看到增删操作都会使modCount++,通过和expectedModCount的对比,迭代器可以快速的知道迭代过程中是否存在list.add()类似的操作,存在的话快速失败!
就是说在迭代的过程中不允许进行add()类似的操作,如果有就会抛出异常。
关于modCount,API解释如下:
The number of times this list has been structurally modified. Structural modifications are those that change the size of the list, or otherwise perturb it in such a fashion that iterations
in progress may yield incorrect results.
也就是说,modCount记录修改此列表的次数:包括改变列表的结构,改变列表的大小,打乱列表的顺序等使正在进行迭代产生错误的结果。
Tips:仅仅设置元素的值并不是结构的修改
我们知道的是ArrayList是线程不安全的,如果在使用迭代器的过程中有其他的线程修改了List就会抛出ConcurrentModificationException,这就是Fail-Fast机制。
顺便说一下迭代器ListIter的方法:
- ListIter<Integer> ListIter = al.listItertor(); //创建数组列表al的迭代器ListIter
- listIter.add(new Integer(x)); //在序号为0的元素前添加一个元素x,因为创建al的迭代器的时候,游标cursor是标志的第一个元素,也就是序号为0的元素
- listIter.hasNext(); // 原理就是判断cursor++后的值是否为空
- listIter.set(new Integer(x)); //把游标cursor指向的数替换为x;
- listIter.next() //cursor++
- listIter.previous() //用来反向遍历可,先把游标cursor定位到最后,listIter = al.listitertor(al.size());
参考链接:https://www.cnblogs.com/xiongmozhou/p/10085105.html