Java 入门指南:迭代器(Iterator)

2024-08-25 01:36

本文主要是介绍Java 入门指南:迭代器(Iterator),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

迭代器

迭代器(Iterator) 是一种行为型设计模式,属于设计模式之一,迭代器模式提供了一种方法来顺序访问一个聚合对象(如List、Set等)中各个元素,而不需要暴露该对象的内部表示。

  • Iterator 对象称为迭代器,主要用于遍历 Collection 集合中的元素。

  • 所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法,用以返回一个实现了Iterator接口的对象,即可以返回一个迭代器。

  • Iterator 仅用于遍历集合,Iterator 本身并不存放对象。

  • 集合的顶层接口 Collection 继承 Iterable 接口。

迭代器的特性

  • fail-fast机制:当集合在迭代过程中被修改(除了通过迭代器自身的remove()方法),迭代器会快速失败,抛出ConcurrentModificationException

  • fail-safe机制:某些集合(如 CopyOnWriteArrayList )的迭代器是 fail-safe 的,即它们允许在迭代过程中修改集合,但修改会反映在一个新的集合副本上,不会影响迭代器遍历的集合。

Iterable 和 Iterator 接口

Iterable接口

public interface Iterable<T> {/*** Returns an iterator over elements of type {@code T}.** @return an Iterator.*/Iterator<T> iterator();
}

Iterable 接口中有一个 Iterator 方法,它返回一个 Itertator 对象。

Iterator接口

public interface Iterator<E> {boolean hasNext();E next();default void remove() {throw new UnsupportedOperationException("remove");}
}
返回值类型方法名功能
booleanhasNext()判断集合是否还有元素,如果返回 true 表示集合还有元素,返回 false 表示集合中没有元素;一般对集合的访问通过 while(hasNext()) 判断是否还需要遍历。
Enext()获取集合中遍历的当前元素 ;一般先调用 hasNext() 方法判断是否存在元素,再调用 next() 获取元素,需要进行循环交替遍历集合中的元素。
voidremove删除集合中的元素。
使用迭代器遍历
Collection col = new ArrayList();Iterator iterator = col.iterator(); // 创建迭代器对象
// 判断集合是否有下一个元素
while(iterator.hasNext()){// 指针移动一个位置,返回集合该位置的元素Object tmp = iterator.next();
}

在调用 next() 方法之前必须要调用 hastNext() 方法进行检测;如果没有调用并且没有下一个元素,直接调用 next() 方法会抛出 NoSuchElementException异常

遍历完毕后,若继续调用 iterator.hasNext() 将会报错,若需要继续遍历,可以通过重置迭代器(创建一个新的迭代器或使用可重复迭代器)解决

使用增强 for 循环 遍历

增强for循环 可以代替 Iterator 迭代器 ,可以把它看做简化版的 Iterator,和迭代器本质一样,它的底层实现就是 Iterator 迭代器,只能用于遍历集合或数组

for(Object object : col){// 对 object 进行操作
}
迭代器中的 remove 方法

使用迭代器的 remove 的方法可以删除集合中的元素

在Java集合中,以集合 ArrayList 为例,在使用中可能会遇到删除的需求场景,此时如果代码书写不当,极有可能会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常信息。因为触发了集合中并发修改的异常

ArrayList 集合的 Iterator 方法中,是通过返回 Itr 对象来获得迭代器的。Itr ArrayList 的一个内部类,它实现了 Iterator 接口

![[Pasted image 20231018095155.png]]

![[Pasted image 20231018095212.png]]

属性含义
cursor索引下标,表示下一个可以访问的元素的索引,默认值为 0
lastRet索引下标,表示上一个元素的索引,默认值为 -1
expectedModCount对集合修改的版本号,初始值为ModCount

ModCount 定义在 AbstractList 接口中,初始值为0,在对集合进行变更操作(增加、删除、修改等)的时候会对版本号进行 +1 操作。:

protected transient int modCount = 0;

![[Pasted image 20231018095409.png]]

  • 在使用迭代器的 remove() 操作时,会将更新后的 modCount 给expectedModCount,两者会得到同步,但是在调用集合的 remove() 方法后,两个不会进行同步,进而导致在 checkForComodification() 校验时不通过,抛出 java.util.ConcurrentModificationException 异常。

  • 在单线程下使用迭代器是没有问题的,但是在多线程下同时操作集合就不允许了,可以通过 fail-fast 快速失败机制,快速判断是否存在同时操作问题。因此,集合在多线程下使用是不安全的

for…each 的陷阱

为什么不能在 foreach 里执行删除操作?

因为 for...each 循环是基于迭代器实现的,而迭代器在遍历集合时会维护一个 expectedModCount 属性来记录集合被修改的次数。
如果在 for...each 循环中执行删除操作会导致 expectedModCount 属性值与实际的 modCount 属性值不一致,从而导致迭代器的 hasNext()next() 方法抛出 ConcurrentModificationException 异常。

为了避免这种情况,应该使用迭代器的 remove() 方法来删除元素,该方法会在删除元素后更新迭代器状态,确保循环的正确性。如果需要在循环中删除元素,应该使用迭代器的 remove() 方法,而不是集合自身的 remove() 方法

除此之外,还可以采用 Stream流 的 filter() 方法来过滤集合中的元素,然后再通过 collect() 方法将过滤后的元素收集到一个新的集合中。

这篇关于Java 入门指南:迭代器(Iterator)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1104183

相关文章

一文详解SpringBoot中控制器的动态注册与卸载

《一文详解SpringBoot中控制器的动态注册与卸载》在项目开发中,通过动态注册和卸载控制器功能,可以根据业务场景和项目需要实现功能的动态增加、删除,提高系统的灵活性和可扩展性,下面我们就来看看Sp... 目录项目结构1. 创建 Spring Boot 启动类2. 创建一个测试控制器3. 创建动态控制器注

Java操作Word文档的全面指南

《Java操作Word文档的全面指南》在Java开发中,操作Word文档是常见的业务需求,广泛应用于合同生成、报表输出、通知发布、法律文书生成、病历模板填写等场景,本文将全面介绍Java操作Word文... 目录简介段落页头与页脚页码表格图片批注文本框目录图表简介Word编程最重要的类是org.apach

Spring Boot中WebSocket常用使用方法详解

《SpringBoot中WebSocket常用使用方法详解》本文从WebSocket的基础概念出发,详细介绍了SpringBoot集成WebSocket的步骤,并重点讲解了常用的使用方法,包括简单消... 目录一、WebSocket基础概念1.1 什么是WebSocket1.2 WebSocket与HTTP

SpringBoot+Docker+Graylog 如何让错误自动报警

《SpringBoot+Docker+Graylog如何让错误自动报警》SpringBoot默认使用SLF4J与Logback,支持多日志级别和配置方式,可输出到控制台、文件及远程服务器,集成ELK... 目录01 Spring Boot 默认日志框架解析02 Spring Boot 日志级别详解03 Sp

java中反射Reflection的4个作用详解

《java中反射Reflection的4个作用详解》反射Reflection是Java等编程语言中的一个重要特性,它允许程序在运行时进行自我检查和对内部成员(如字段、方法、类等)的操作,本文将详细介绍... 目录作用1、在运行时判断任意一个对象所属的类作用2、在运行时构造任意一个类的对象作用3、在运行时判断

java如何解压zip压缩包

《java如何解压zip压缩包》:本文主要介绍java如何解压zip压缩包问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java解压zip压缩包实例代码结果如下总结java解压zip压缩包坐在旁边的小伙伴问我怎么用 java 将服务器上的压缩文件解压出来,

SpringBoot中SM2公钥加密、私钥解密的实现示例详解

《SpringBoot中SM2公钥加密、私钥解密的实现示例详解》本文介绍了如何在SpringBoot项目中实现SM2公钥加密和私钥解密的功能,通过使用Hutool库和BouncyCastle依赖,简化... 目录一、前言1、加密信息(示例)2、加密结果(示例)二、实现代码1、yml文件配置2、创建SM2工具

Spring WebFlux 与 WebClient 使用指南及最佳实践

《SpringWebFlux与WebClient使用指南及最佳实践》WebClient是SpringWebFlux模块提供的非阻塞、响应式HTTP客户端,基于ProjectReactor实现,... 目录Spring WebFlux 与 WebClient 使用指南1. WebClient 概述2. 核心依

Spring Boot @RestControllerAdvice全局异常处理最佳实践

《SpringBoot@RestControllerAdvice全局异常处理最佳实践》本文详解SpringBoot中通过@RestControllerAdvice实现全局异常处理,强调代码复用、统... 目录前言一、为什么要使用全局异常处理?二、核心注解解析1. @RestControllerAdvice2

Spring IoC 容器的使用详解(最新整理)

《SpringIoC容器的使用详解(最新整理)》文章介绍了Spring框架中的应用分层思想与IoC容器原理,通过分层解耦业务逻辑、数据访问等模块,IoC容器利用@Component注解管理Bean... 目录1. 应用分层2. IoC 的介绍3. IoC 容器的使用3.1. bean 的存储3.2. 方法注