Java iterator常见用法
作者:飞滕人生TYF
Iterator 是 Java 集合框架中最常用的遍历工具,适用于所有集合类型,它提供了简单、安全的遍历方式,同时支持动态删除操作,本文给大家介绍Java iterator 详解,感兴趣的朋友一起看看吧
在 Java 中,Iterator 是一种用于遍历集合(如 List、Set)的通用工具。它提供了一种统一的方式来访问集合中的元素,同时隐藏了集合的具体实现。
以下是对 Java Iterator 的详解,包括其作用、常见用法、实现原理和注意事项。
1. Iterator 的作用
- 提供一种通用的方式来遍历集合,而无需了解集合的内部实现。
- 支持安全地在遍历过程中删除集合中的元素(通过
remove()方法)。 - 替代传统的索引遍历方式,避免代码与集合实现耦合。
2. Iterator 的常见方法
Iterator 接口定义在 java.util 包中,主要包含以下方法:
| 方法签名 | 描述 |
|---|---|
boolean hasNext() | 判断集合中是否还有未访问的元素。 |
E next() | 返回集合中的下一个元素。 |
void remove() | 删除上次调用 next() 返回的元素(可选操作)。 |
3. 使用 Iterator 的步骤
示例代码
import java.util.*;
public class IteratorExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C", "D"));
// 获取 Iterator 对象
Iterator<String> iterator = list.iterator();
// 遍历集合
while (iterator.hasNext()) {
String element = iterator.next();
System.out.println(element);
// 删除元素示例
if ("B".equals(element)) {
iterator.remove(); // 删除元素 "B"
}
}
System.out.println("After removal: " + list);
}
}输出:
A
B
C
D
After removal: [A, C, D]
4. Iterator 的实现原理
4.1 集合和 Iterator 的关系
- 每个集合类(如
ArrayList、HashSet)都有自己的Iterator实现。 - 调用
iterator()方法时,集合会返回其内部定义的Iterator对象。
4.2 内部维护的游标
Iterator内部维护一个游标(指针),指向当前遍历的位置。- 调用
next()时,游标移动到下一个位置并返回对应的元素。 - 调用
remove()时,删除游标所指向的元素。
5. 增强的遍历方式:for-each 循环
5.1 背景
for-each循环是 Java 的语法糖,本质上依赖于集合的Iterator。- 适合只读遍历,不支持在遍历时修改集合。
代码示例
import java.util.*;
public class ForEachExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C", "D");
for (String element : list) {
System.out.println(element);
}
}
}局限性
for-each无法直接调用Iterator.remove()。- 适用于只读遍历,不适合需要动态修改集合的场景。
6. Iterator 的变种
6.1 ListIterator
- 专用于
List类型的集合,继承自Iterator,提供了双向遍历和插入操作。 - 常用方法:
boolean hasPrevious():判断是否有前一个元素。E previous():返回前一个元素。void add(E e):在当前游标位置插入元素。
示例代码
import java.util.*;
public class ListIteratorExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
// 正向遍历
while (listIterator.hasNext()) {
System.out.println("Next: " + listIterator.next());
}
// 反向遍历
while (listIterator.hasPrevious()) {
System.out.println("Previous: " + listIterator.previous());
}
}
}输出:
Next: A
Next: B
Next: C
Previous: C
Previous: B
Previous: A
6.2 Spliterator
Spliterator是 Java 8 引入的新特性,专为支持并行遍历而设计。- 提供了分割操作(
trySplit()),允许将集合分成多个部分,便于多线程处理。
示例代码
import java.util.*;
public class SpliteratorExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C", "D");
Spliterator<String> spliterator = list.spliterator();
// 遍历 Spliterator
spliterator.forEachRemaining(System.out::println);
}
}7. 注意事项
7.1 修改集合时的并发问题
- 如果在一个线程中使用
Iterator遍历集合,同时另一个线程修改了集合,可能抛出ConcurrentModificationException。 - 解决方案:
- 使用并发集合(如
CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap)。 - 使用显式同步(如
synchronized)。
- 使用并发集合(如
7.2 遍历时删除元素
- 必须使用
Iterator.remove()方法删除当前元素,直接调用集合的remove()方法会抛出ConcurrentModificationException。 - 错误示例:
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
for (String element : list) {
if ("B".equals(element)) {
list.remove(element); // 错误:抛出 ConcurrentModificationException
}
}正确示例:
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
if ("B".equals(iterator.next())) {
iterator.remove(); // 正确
}
}8. 常见问题与解答
Q1: 为什么使用 Iterator?
- 隐藏集合的具体实现,统一遍历方式。
- 提供安全的遍历和删除功能。
Q2: 什么是 ConcurrentModificationException?
- 当
Iterator遍历过程中,集合被结构性修改(如添加或删除元素)时,会抛出该异常。 - 解决方案:
- 使用
Iterator.remove()。 - 使用并发集合。
- 使用
Q3: Iterator 和 ListIterator 的区别?
Iterator适用于所有集合,支持单向遍历。ListIterator专用于List,支持双向遍历和插入操作。
9. 总结
Iterator 是 Java 集合框架中最常用的遍历工具,适用于所有集合类型。它提供了简单、安全的遍历方式,同时支持动态删除操作。在现代开发中,for-each 和 Stream 逐渐成为主流,但 Iterator 仍然是不可或缺的基础工具。
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