iteratorjava

⑴ java中Iterator的具體作用

迭代器模式(Iterator pattern)
一、 引言
迭代這個名詞對於熟悉Java的人來說絕對不陌生。我們常常使用JDK提供的迭代介面進行java collection的遍歷：
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
//using 「it.next();」do some businesss logic
}
而這就是關於迭代器模式應用很好的例子。
二、 定義與結構
迭代器（Iterator）模式，又叫做游標（Cursor）模式。GOF給出的定義為：提供一種方法訪問一個容器（container）對象中各個元素，而又不需暴露該對象的內部細節。
從定義可見，迭代器模式是為容器而生。很明顯，對容器對象的訪問必然涉及到遍歷演算法。你可以一股腦的將遍歷方法塞到容器對象中去；或者根本不去提供什麼遍歷演算法，讓使用容器的人自己去實現去吧。這兩種情況好像都能夠解決問題。
然而在前一種情況，容器承受了過多的功能，它不僅要負責自己「容器」內的元素維護（添加、刪除等等），而且還要提供遍歷自身的介面；而且由於遍歷狀態保存的問題，不能對同一個容器對象同時進行多個遍歷。第二種方式倒是省事，卻又將容器的內部細節暴露無遺。
而迭代器模式的出現，很好的解決了上面兩種情況的弊端。先來看下迭代器模式的真面目吧。
迭代器模式由以下角色組成：
1) 迭代器角色（Iterator）：迭代器角色負責定義訪問和遍歷元素的介面。
2) 具體迭代器角色（Concrete Iterator）：具體迭代器角色要實現迭代器介面，並要記錄遍歷中的當前位置。
3) 容器角色（Container）：容器角色負責提供創建具體迭代器角色的介面。
4) 具體容器角色（Concrete Container）：具體容器角色實現創建具體迭代器角色的介面——這個具體迭代器角色於該容器的結構相關。
迭代器模式的類圖如下：

從結構上可以看出，迭代器模式在客戶與容器之間加入了迭代器角色。迭代器角色的加入，就可以很好的避免容器內部細節的暴露，而且也使得設計符號「單一職責原則」。
注意，在迭代器模式中，具體迭代器角色和具體容器角色是耦合在一起的——遍歷演算法是與容器的內部細節緊密相關的。為了使客戶程序從與具體迭代器角色耦合的困境中脫離出來，避免具體迭代器角色的更換給客戶程序帶來的修改，迭代器模式抽象了具體迭代器角色，使得客戶程序更具一般性和重用性。這被稱為多態迭代。
三、 舉例
由於迭代器模式本身的規定比較鬆散，所以具體實現也就五花八門。我們在此僅舉一例，根本不能將實現方式一一呈現。因此在舉例前，我們先來列舉下迭代器模式的實現方式。
1．迭代器角色定義了遍歷的介面，但是沒有規定由誰來控制迭代。在Java collection的應用中，是由客戶程序來控制遍歷的進程，被稱為外部迭代器；還有一種實現方式便是由迭代器自身來控制迭代，被稱為內部迭代器。外部迭代器要比內部迭代器靈活、強大，而且內部迭代器在java語言環境中，可用性很弱。
2．在迭代器模式中沒有規定誰來實現遍歷演算法。好像理所當然的要在迭代器角色中實現。因為既便於一個容器上使用不同的遍歷演算法，也便於將一種遍歷演算法應用於不同的容器。但是這樣就破壞掉了容器的封裝——容器角色就要公開自己的私有屬性，在java中便意味著向其他類公開了自己的私有屬性。
那我們把它放到容器角色里來實現好了。這樣迭代器角色就被架空為僅僅存放一個遍歷當前位置的功能。但是遍歷演算法便和特定的容器緊緊綁在一起了。
而在Java Collection的應用中，提供的具體迭代器角色是定義在容器角色中的內部類。這樣便保護了容器的封裝。但是同時容器也提供了遍歷演算法介面，你可以擴展自己的迭代器。
好了，我們來看下Java Collection中的迭代器是怎麼實現的吧。
//迭代器角色，僅僅定義了遍歷介面
public interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
void remove();
}
//容器角色，這里以List為例。它也僅僅是一個介面，就不羅列出來了
//具體容器角色，便是實現了List介面的ArrayList等類。為了突出重點這里指羅列和迭代器相關的內容
//具體迭代器角色，它是以內部類的形式出來的。AbstractList是為了將各個具體容器角色的公共部分提取出來而存在的。
public abstract class AbstractList extends AbstractCollection implements List {
……
//這個便是負責創建具體迭代器角色的工廠方法
public Iterator iterator() {
return new Itr();
}
//作為內部類的具體迭代器角色
private class Itr implements Iterator {
int cursor = 0;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size();
}
public Object next() {
checkForComodification();
try {
Object next = get(cursor);
lastRet = cursor++;
return next;
} catch(IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
public void remove() {
if (lastRet == -1)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
AbstractList.this.remove(lastRet);
if (lastRet < cursor)
cursor--;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch(IndexOutOfBoundsException e) {
throw new ();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ();
}
}
至於迭代器模式的使用。正如引言中所列那樣，客戶程序要先得到具體容器角色，然後再通過具體容器角色得到具體迭代器角色。這樣便可以使用具體迭代器角色來遍歷容器了……
四、 實現自己的迭代器
在實現自己的迭代器的時候，一般要操作的容器有支持的介面才可以。而且我們還要注意以下問題：
在迭代器遍歷的過程中，通過該迭代器進行容器元素的增減操作是否安全呢？
在容器中存在復合對象的情況，迭代器怎樣才能支持深層遍歷和多種遍歷呢？
以上兩個問題對於不同結構的容器角色，各不相同，值得考慮。
五、 適用情況
由上面的講述，我們可以看出迭代器模式給容器的應用帶來以下好處：
1) 支持以不同的方式遍歷一個容器角色。根據實現方式的不同，效果上會有差別。
2) 簡化了容器的介面。但是在java Collection中為了提高可擴展性，容器還是提供了遍歷的介面。
3) 對同一個容器對象，可以同時進行多個遍歷。因為遍歷狀態是保存在每一個迭代器對象中的。
由此也能得出迭代器模式的適用范圍：
1) 訪問一個容器對象的內容而無需暴露它的內部表示。
2) 支持對容器對象的多種遍歷。
3) 為遍歷不同的容器結構提供一個統一的介面（多態迭代）。

⑵ 在Java中的迭代器有什麼作用啊

由於Java中數據容器眾多，而對數據容器的操作在很多時候都具有極大的共性，於是Java採用了迭代器為各種容器提供公共的操作介面。使用Java的迭代器iterator可以使得對容器的遍歷操作完全與其底層相隔離，可以到達極好的解耦效果。下面是一個使用迭代器遍歷一個序列化和非序列化容器的例子。
mport java.util.*;

publicclass TestIterator {

public static void main(String[] args) {

//創建一個list 它是一個序列化的數據
List list=new ArrayList();
//創建一個map，它是一個非序列化的數據
Map map=new HashMap();

for(int i=0;i<10;i++){
//向容器中添加數據
list.add(new String("list"+i) );

map.put(i, new String("map"+i));

}
//序列化了的數據創建迭代器。
Iterator iterList= list.iterator();//List介面實現了Iterable介面
//進行遍歷 如果容器中有下一個數據，就獲取下一個數據並列印出來

while(iterList.hasNext()){
String strList=(String)iterList.next();

System.out.println(strList.toString());

}
//創建非序列化數據的迭代器，要先將其序列化
Iterator iterMap=map.entrySet().iterator();
//進行遍歷 如果容器中有下一個數據，就獲取下一個數據並列印出來
while(iterMap.hasNext()){

Map.Entry strMap=(Map.Entry)iterMap.next();

System.out.println(strMap.getValue());

}

}

}
這些都是一些基礎的Java知識，在秒秒學的網站上查看資料。

⑶ java中什麼叫迭代，什麼叫迭代器

迭代：

是重復反饋過程的活動，其目的通常是為了逼近所需目標或結果。每一次對過程的重復稱為一次「迭代」，而每一次迭代得到的結果會作為下一次迭代的初始值。

重復執行一系列運算步驟，從前面的量依次求出後面的量的過程。此過程的每一次結果，都是由對前一次所得結果施行相同的運算步驟得到的。例如利用迭代法*求某一數學問題的解。

對計算機特定程序中需要反復執行的子程序*(一組指令)，進行一次重復，即重復執行程序中的循環，直到滿足某條件為止，亦稱為迭代。

迭代器（Iterator）模式：

又叫做游標模式，它的含義是，提供一種方法訪問一個容器對象中各個元素，而又不需暴露該對象的內部細節。

注意：Java的集合框架的集合類，有的時候也稱為容器。

從定義上看，迭代器是為容器而生，它本質上就是一種遍歷的演算法。因為容器的實現千差萬別，很多時候不可能知道如何去遍歷一個集合對象的元素。Java為我們提供了使用迭代的介面，Java的所有集合類丟失進行迭代的。

簡單的說，迭代器就是一個介面Iterator，實現了該介面的類就叫做可迭代類，這些類多數時候指的就是java.util包下的集合類。

總結：

迭代器，提供一種訪問一個集合對象各個元素的途徑，同時又不需要暴露該對象的內部細節。java通過提供Iterator和Iterable倆個介面來實現集合類的可迭代性，迭代器主要的用法是：首先用hasNext（）作為循環條件，再用next（）方法得到每一個元素，最後在進行相關的操作。

(3)iteratorjava擴展閱讀

首先，創建了一個List的集合對象，並放入了倆個字元串對象，然後通過iterator()方法得到迭代器。iterator()方法是由Iterable介面規定的，ArrayList對該方法提供了具體的實現，在迭代器Iteartor介面中，有以下3個方法：

1、hasNext()該方法英語判斷集合對象是否還有下一個元素，如果已經是最後一個元素則返回false

2、next()把迭代器的指向移到下一個位置，同時，該方法返回下一個元素的引用

3、remove() 從迭代器指向的Collection中移除迭代器返回的最後一個元素，該操作使用的比較少。

注意：從Java5.0開始，迭代器可以被foreach循環所替代，但是foreach循環的本質也是使用Iterator進行遍歷的。

⑷ java iterator方法

iterator方法是JDK提供的迭代介面進行Java集合的迭代。

Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
String string = iterator.next();
//do something
}

迭代其實我們可以簡單地理解為遍歷，是一個標准化遍歷各類容器裡面的所有對象的方法類，它是一個很典型的設計模式。Iterator模式是用於遍歷集合類的標准訪問方法。它可以把訪問邏輯從不同類型的集合類中抽象出來，從而避免向客戶端暴露集合的內部結構。 在沒有迭代器時我們都是這么進行處理的。如下：
對於數組我們是使用下標來進行處理的:

int[] arrays = new int[10];
for(int i = 0 ; i < arrays.length ; i++){
int a = arrays[i];
//do something
}

對於ArrayList是這么處理的:

List<String> list = new ArrayList<String>();
for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
String string = list.get(i);
//do something
}

對於這兩種方式，我們總是都事先知道集合的內部結構，訪問代碼和集合本身是緊密耦合的，無法將訪問邏輯從集合類和客戶端代碼中分離出來。同時每一種集合對應一種遍歷方法，客戶端代碼無法復用。 在實際應用中如何需要將上面將兩個集合進行整合是相當麻煩的。所以為了解決以上問題，Iterator模式騰空出世，它總是用同一種邏輯來遍歷集合。使得客戶端自身不需要來維護集合的內部結構，所有的內部狀態都由Iterator來維護。客戶端從不直接和集合類打交道，它總是控制Iterator，向它發送"向前"，"向後"，"取當前元素"的命令，就可以間接遍歷整個集合。
上面只是對Iterator模式進行簡單的說明，下面我們看看Java中Iterator介面，看他是如何來進行實現的。
一、java.util.Iterator
在Java中Iterator為一個介面，它只提供了迭代了基本規則，在JDK中他是這樣定義的：對 collection 進行迭代的迭代器。迭代器取代了 Java Collections Framework 中的 Enumeration。迭代器與枚舉有兩點不同：
1、迭代器允許調用者利用定義良好的語義在迭代期間從迭代器所指向的 collection 移除元素。
2、方法名稱得到了改進。
其介面定義如下：
public interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
void remove();
}

其中：
Object next()：返回迭代器剛越過的元素的引用，返回值是Object，需要強制轉換成自己需要的類型
boolean hasNext()：判斷容器內是否還有可供訪問的元素
void remove()：刪除迭代器剛越過的元素
對於我們而言，我們只一般只需使用next()、hasNext()兩個方法即可完成迭代。如下：
for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); ) {
Object o = it.next();
//do something
}

前面闡述了Iterator有一個很大的優點,就是我們不必知道集合的內部結果,集合的內部結構、狀態由Iterator來維持，通過統一的方法hasNext()、next()來判斷、獲取下一個元素，至於具體的內部實現我們就不用關心了。但是作為一個合格的程序員我們非常有必要來弄清楚Iterator的實現。下面就ArrayList的源碼進行分析分析。
二、各個集合的Iterator的實現
下面就ArrayList的Iterator實現來分析，其實如果我們理解了ArrayList、Hashset、TreeSet的數據結構，內部實現，對於他們是如何實現Iterator也會胸有成竹的。因為ArrayList的內部實現採用數組，所以我們只需要記錄相應位置的索引即可，其方法的實現比較簡單。
2.1、ArrayList的Iterator實現
在ArrayList內部首先是定義一個內部類Itr，該內部類實現Iterator介面，如下：
private class Itr implements Iterator<E> {
//do something
}

而ArrayList的iterator()方法實現：
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}

所以通過使用ArrayList.iterator()方法返回的是Itr()內部類，所以現在我們需要關心的就是Itr()內部類的實現：
在Itr內部定義了三個int型的變數：cursor、lastRet、expectedModCount。其中cursor表示下一個元素的索引位置，lastRet表示上一個元素的索引位置
int cursor;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = modCount;

從cursor、lastRet定義可以看出，lastRet一直比cursor少一所以hasNext()實現方法異常簡單，只需要判斷cursor和lastRet是否相等即可。
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}

對於next()實現其實也是比較簡單的，只要返回cursor索引位置處的元素即可，然後修改cursor、lastRet即可，

public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor; //記錄索引位置
if (i >= size) //如果獲取元素大於集合元素個數，則拋出異常
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ();
cursor = i + 1; //cursor + 1
return (E) elementData[lastRet = i]; //lastRet + 1 且返回cursor處元素
}

checkForComodification()主要用來判斷集合的修改次數是否合法，即用來判斷遍歷過程中集合是否被修改過。在java提高篇（二一）-----ArrayList中已經闡述了。modCount用於記錄ArrayList集合的修改次數，初始化為0，，每當集合被修改一次（結構上面的修改，內部update不算），如add、remove等方法，modCount + 1，所以如果modCount不變，則表示集合內容沒有被修改。該機制主要是用於實現ArrayList集合的快速失敗機制，在Java的集合中，較大一部分集合是存在快速失敗機制的，這里就不多說，後面會講到。所以要保證在遍歷過程中不出錯誤，我們就應該保證在遍歷過程中不會對集合產生結構上的修改（當然remove方法除外），出現了異常錯誤，我們就應該認真檢查程序是否出錯而不是catch後不做處理。
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ();
}

對於remove()方法的是實現，它是調用ArrayList本身的remove()方法刪除lastRet位置元素，然後修改modCount即可。

public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();

try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ();
}
}

這里就對ArrayList的Iterator實現講解到這里，對於Hashset、TreeSet等集合的Iterator實現，各位如果感興趣可以繼續研究，個人認為在研究這些集合的源碼之前，有必要對該集合的數據結構有清晰的認識，這樣會達到事半功倍的效果！！！！