本文會(huì)討論幾個(gè)問題
- Iterable和Iterator的區(qū)別
- 討論為什么需要Iterable和Iterator拣度，只保留Iterator行不行
- 迭代器遍歷時(shí)萍桌，拋出ConcurrentModificationException的原因
- foreach語法糖驗(yàn)證
首先看一下
Iterable的定義
public interface Iterable<T> {
/**
* Returns an iterator over elements of type {@code T}.
*
* @return an Iterator.
*/
Iterator<T> iterator();
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
default Spliterator<T> spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}
}
首先垫卤，Iterable是一個(gè)接口容客，由具體的類去實(shí)現(xiàn)冀泻，其中最重要的是這個(gè)方法桃序，
Iterator<T> iterator();
下面兩個(gè)方法是JDK8引入的新特性，其中forEach用于集合的遍歷溯职，另外一個(gè)不是很懂精盅。
我們看看是有哪些接口和類繼承或?qū)崿F(xiàn)了Iterable
我們常見的List，Set缸榄，Queue接口都是間接繼承了Iterable接口渤弛，并且由抽象類AbstractList祝拯、AbstractSet甚带、AbstractQueue實(shí)現(xiàn)了Iterable接口，也就是這幾個(gè)抽象類必須去實(shí)現(xiàn)iterator()方法佳头。
Tips：在看類的繼承結(jié)構(gòu)中鹰贵，IDEA中可以設(shè)置范圍，過濾一些雜亂的包康嘉。
在看看Iterator接口
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}
}
這個(gè)接口有幾個(gè)方法碉输，hasNext()是否有下一個(gè)元素，next()獲取下一個(gè)元素亭珍，remove()移除元素敷钾。
說到Iterable和Iterator的區(qū)別，從接口的定義來說肄梨，他們是兩個(gè)完全不一樣的接口阻荒；從它們的名字來說，Iterable是表示可迭代的众羡，Iterator是表示一個(gè)迭代器侨赡。他們的聯(lián)系在于Iterable接口可以通過iterator()方法拿到Iterator，在JDK8之前粱侣，
Iterable也僅僅只有這個(gè)方法羊壹，也就是說Iterable的作用就是為了拿到Iterator。
接下來思考一個(gè)問題齐婴，為什么集合類不直接去實(shí)現(xiàn)Iterator接口油猫，而是通過實(shí)現(xiàn)Iterable，再去拿到Iterator呢柠偶？
Iterator迭代器的作用就是為了順序地遍歷元素眨攘，為了拿到下一個(gè)元素和判斷是否有下一個(gè)元素主慰，Iterator的實(shí)現(xiàn)類必須要有一個(gè)游標(biāo)變量來記錄當(dāng)前的位置。
也就是說鲫售，如果集合類直接去實(shí)現(xiàn)Iterator接口共螺，那它也必須要有一個(gè)游標(biāo)變量來記錄，那這樣子直接實(shí)現(xiàn)可不可以呢情竹？當(dāng)然也是可以的藐不，但是會(huì)存在一些問題。首先秦效，你的游標(biāo)變量在第一次迭代之后雏蛮，什么時(shí)候應(yīng)該去重置呢？這要求Iterator接口提供一個(gè)重置reset()的方法阱州。另外一個(gè)問題挑秉，游標(biāo)變量只有一個(gè)，如果我們對(duì)這個(gè)集合類同時(shí)進(jìn)行迭代呢苔货？這樣子游標(biāo)變量整個(gè)就亂套了犀概。
因此，如果Iterator接口由專門的子類去實(shí)現(xiàn)夜惭，由子類自己去維護(hù)游標(biāo)變量姻灶，每次拿到迭代器，每個(gè)迭代器的游標(biāo)變量是不會(huì)相互影響的诈茧，這就避免了上面說到的問題产喉。
下面看一下，ArrayList中Itr實(shí)現(xiàn)了Iterator接口
private class Itr implements Iterator<E> {
// 游標(biāo)變量敢会，為了下一個(gè)元素
int cursor; // index of next element to return
// 上個(gè)元素返回的下標(biāo)
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
// expectedModCount期望曾沈，檢查迭代器遍歷時(shí)List是否被修改
int expectedModCount = modCount;
Itr() {}
//判斷是否有下一個(gè)元素
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
//拿到下一個(gè)元素
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
//檢查L(zhǎng)ist是否被修改過
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
// 游標(biāo)進(jìn)行加1
cursor = i + 1;
// 返回元素
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
//lastRet每次remove()都會(huì)被賦值為-1
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
//檢查L(zhǎng)ist是否被修改過
checkForComodification();
try {
//移除上次返回的元素
ArrayList.this.remove(lastRet);
//因?yàn)橐瞥氐臅r(shí)候，下標(biāo)會(huì)往前移動(dòng)1位
//所以相應(yīng)地cursor也要減1鸥昏，也就是lastRet返回的位置
cursor = lastRet;
//賦值為-1
lastRet = -1;
//給expectedModCount重新賦值塞俱，要不會(huì)引起ConcurrentModificationException
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
在上面的Itr類中，維護(hù)了3個(gè)變量互广，一個(gè)是游標(biāo)變量cursor敛腌，一個(gè)是上次元素返回的下標(biāo)lastRet，以及防止迭代器遍歷中List被修改的變量expectedModCount惫皱。
cursor保證了拿到下一個(gè)元素以及判斷是否有下一個(gè)元素像樊，lastRet用于刪除元素，expectedModCount則是檢查L(zhǎng)ist是否被修改過旅敷。
Note：不要在遍歷迭代器的時(shí)候去修改List生棍，通過List的remove()也好，add()也好媳谁，都會(huì)引起modCount的改變涂滴，從而會(huì)導(dǎo)致拋出ConcurrentModificationException異常友酱。
例子
@Test
public void testForEach() {
// 初始化List
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
//遍歷
for (Integer integer : list) {
System.out.println(integer);
if ( integer == 1) {
list.remove(integer); //對(duì)List進(jìn)行修改，modCount會(huì)加1柔纵，會(huì)導(dǎo)致expectedModCount != modCount會(huì)加1,下次調(diào)用next()時(shí)會(huì)拋出ConcurrentModificationException
}
}
//這段跟上面的一樣缔杉，foreach只是語法糖，編譯后還是使用迭代器進(jìn)行遍歷的
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer next = iterator.next();
System.out.println(next);
if (next == 1) {
list.remove(next);
}
}
// 這個(gè)才是正確移除元素的做法
// 使用迭代器的remove()方法搁料，而不是調(diào)用List的remove()方法
Iterator<Integer> iterator1 = list.iterator();
while (iterator1.hasNext()) {
Integer next = iterator1.next();
System.out.println(next);
iterator1.remove();
}
foreach語法糖驗(yàn)證
原始的.java文件
public class ForEachGrammerTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
for (Integer integer : list) {
System.out.println(integer);
}
}
}
編譯后的.class文件
public class ForEachGrammerTest {
public ForEachGrammerTest() {
}
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
Iterator var2 = list.iterator();
while(var2.hasNext()) {
Integer integer = (Integer)var2.next();
System.out.println(integer);
}
}
}
從上面兩個(gè)文件中可以看出來或详，foreach語法也是要變成迭代器去遍歷的呀。
以上內(nèi)容郭计，個(gè)人理解霸琴，如有錯(cuò)誤，請(qǐng)指正昭伸。
