自己實現java中Iterator（迭代器功能）

今天躺在床上忽然想到一個問題，迭代器的代碼是如何實現的？
於是乎不由自主的爬起來敲兩行代碼。

 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());
        }

上面的代碼是java中很常見的一個迭代的功能。
於是自己也想要寫一個泛型類，然后支持這種迭代的功能。
於是乎寫了一個類似ArrayList的動態數組功能。

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));        
    }
}

上面的代碼怎么都沒辦法實現Iterator的功能，在idea下怎么都點不出來Iterator的提示；
於是只能去翻閱jdk原碼。在ArrayList中看到如下的代碼。

 

在ArrayList中申明一個內部類Itr，並且繼承Iterator<E>這個接口，然后實現hasNext()和next()方法。
在定義一個方法專門獲取迭代器實例。
public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); }
這才明白如何實現迭代器功能;

所以對上面的泛型代碼進行改造。

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()); }
    }
}

怎么樣、這個時候就可以對自己的泛型類Gys實現迭代的功能了。
同時另一個疑問也來了，和Iterator長得異常相似的接口Iterable是干什么的？他和Iterator又是什么關系？

既然實現了迭代的功能，那么為什么foreach的語法無法實現了。
翻開源碼看看。

 

源碼中可以看出Iterable接口提供了一個獲取迭代器的接口方法。那么又有哪些類實現了接口呢？
使用idea的ctrl+h快捷鍵調出查看類的全部繼承關系。

 

 

  我們看到熟悉的Collection接口。

看到Colllection接口中並沒有實現這個接口，依然是一個接口方法。繼續向下追蹤

 

 看到我們熟悉的ArrayList這個類型實現了iterator方法。
從這個角度來看ArrayList中的iterator()方法不是空穴來風的，他是通過繼承collection和Iterable這些接口而來的。
雖然我們上面的泛型類實現了迭代的功能，但是學習了新知識后總要練練手，於是這個時候畫蛇添足的對上面的代碼繼續改造。

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()); }
    }
}

實現了 Iterable接口的類，都可以實現forEach功能。

其實forEache的寫法最終還是會編譯成成迭代器的寫法。

寫到這想起來之前<<java編程的邏輯>>這本書上說的對於接口的描述：

接口是用於給實現類提供某種能力。
從這個例子中可以很清晰的理解這結論的准確性：
Iterable:給實現類提供一個獲取迭代器的能力。
Iterator：給實現類提供迭代的能力。