自己实现java中Iterator（迭代器功能）

今天躺在床上忽然想到一个问题，迭代器的代码是如何实现的？
于是乎不由自主的爬起来敲两行代码。

 List<String> list=new ArrayList<>(2);
        list.add("java");
        list.add("C#");
        Iterator<String> iterator=list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

上面的代码是java中很常见的一个迭代的功能。
于是自己也想要写一个泛型类，然后支持这种迭代的功能。
于是乎写了一个类似ArrayList的动态数组功能。

package a;

import javax.swing.text.html.HTMLDocument;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;

public class Gys<T>{
    private final  static int default_capacity =10;
    private int endIndex =0;
    private Object[] elemts;

    public Gys() {
        this.elemts = new Object[default_capacity];
    }

    public T[] add(T t){
        if(elemts.length-1< endIndex){
            int newCapcti= default_capacity *2;
            elemts= Arrays.copyOf(elemts,newCapcti);
        }
        elemts[endIndex++]=t;
        return (T[])elemts;
    }

    public int size(){
        return endIndex;
    }

    public T get(int i){
        if(i< endIndex){
            return (T) elemts[i];
        }
        throw new RuntimeException("索引超出界限");
    }


    public static void main(String[] args) {
        Gys<Integer> gys=new Gys<>();
        gys.add(5);
        gys.add(45);
        System.out.println(gys.get(0));
        System.out.println(gys.get(1));        
    }
}

上面的代码怎么都没办法实现Iterator的功能，在idea下怎么都点不出来Iterator的提示；
于是只能去翻阅jdk原码。在ArrayList中看到如下的代码。

在ArrayList中申明一个内部类Itr，并且继承Iterator<E>这个接口，然后实现hasNext()和next()方法。
在定义一个方法专门获取迭代器实例。
public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); }
这才明白如何实现迭代器功能;

所以对上面的泛型代码进行改造。

package a;

import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;

public class Gys<T>{
    private final  static int default_capacity =10;
    private int endIndex =0;
    private Object[] elemts;

    public Gys() {
        this.elemts = new Object[default_capacity];
    }

    public T[] add(T t){
        if(elemts.length-1< endIndex){
            int newCapcti= default_capacity *2;
            elemts= Arrays.copyOf(elemts,newCapcti);
        }
        elemts[endIndex++]=t;
        return (T[])elemts;
    }

    public int size(){
        return endIndex;
    }

    class Itr implements Iterator<T>{

        private int point;
        private int len;

        public Itr() {
            this.point=0;
            this.len=endIndex;
        }

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return point<endIndex?true:false;
        }

        @Override
        public T next() {
            return (T) elemts[point++];
        }
    }

    public Iterator<T> iterator(){
        return new Itr();
    } 

   public T get(int i){
        if(i< endIndex){
            return (T) elemts[i];
        }
        throw new RuntimeException("索引超出界限");
    }


    public static void main(String[] args) {
        Gys<Integer> gys=new Gys<>();
        gys.add(5);
        gys.add(45);
        /*System.out.println(gys.get(0));
        System.out.println(gys.get(1));*/
        Iterator iterator= gys.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

怎么样、这个时候就可以对自己的泛型类Gys实现迭代的功能了。
同时另一个疑问也来了，和Iterator长得异常相似的接口Iterable是干什么的？他和Iterator又是什么关系？

既然实现了迭代的功能，那么为什么foreach的语法无法实现了。
翻开源码看看。

 

源码中可以看出Iterable接口提供了一个获取迭代器的接口方法。那么又有哪些类实现了接口呢？
使用idea的ctrl+h快捷键调出查看类的全部继承关系。

  我们看到熟悉的Collection接口。

看到Colllection接口中并没有实现这个接口，依然是一个接口方法。继续向下追踪

 

 看到我们熟悉的ArrayList这个类型实现了iterator方法。
从这个角度来看ArrayList中的iterator()方法不是空穴来风的，他是通过继承collection和Iterable这些接口而来的。
虽然我们上面的泛型类实现了迭代的功能，但是学习了新知识后总要练练手，于是这个时候画蛇添足的对上面的代码继续改造。

package a;

import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;

public class Gys<T> implements Iterable<T>{
    private final  static int default_capacity =10;
    private int endIndex =0;
    private Object[] elemts;

    public Gys() {
        this.elemts = new Object[default_capacity];
    }

    public T[] add(T t){
        if(elemts.length-1< endIndex){
            int newCapcti= default_capacity *2;
            elemts= Arrays.copyOf(elemts,newCapcti);
        }
        elemts[endIndex++]=t;
        return (T[])elemts;
    }

    public int size(){
        return endIndex;
    }

    class Itr implements Iterator<T>{

        private int point;
        private int len;

        public Itr() {
            this.point=0;
            this.len=endIndex;
        }

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return point<endIndex?true:false;
        }

        @Override
        public T next() {
            return (T) elemts[point++];
        }
    }    
   @Override
    public Iterator<T> iterator(){
        return new Itr();
    }


    public T get(int i){
        if(i< endIndex){
            return (T) elemts[i];
        }
        throw new RuntimeException("索引超出界限");
    }


    public static void main(String[] args) {
        Gys<Integer> gys=new Gys<>();
        gys.add(5);
        gys.add(45);
        /*System.out.println(gys.get(0));
        System.out.println(gys.get(1));*/
        Iterator iterator= gys.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

实现了 Iterable接口的类，都可以实现forEach功能。

其实forEache的写法最终还是会编译成成迭代器的写法。

写到这想起来之前<<java编程的逻辑>>这本书上说的对于接口的描述：

接口是用于给实现类提供某种能力。
从这个例子中可以很清晰的理解这结论的准确性：
Iterable:给实现类提供一个获取迭代器的能力。
Iterator：给实现类提供迭代的能力。