小白學Java：迭代器原來是這么回事
前文傳送門：Enumeration
上一篇，我們談到了那個古老的迭代器Enumeration，還談到了取代他的新迭代器——Iterator。相比於以往，這個新物種又有哪些優點呢？
迭代器這個詞，在沒查找許多資料之前，我只知道個大概，我知道它可以用來遍歷集合，但是至於它其中的奧妙，並沒有做深究。本篇文章關於Iterator迭代器做了小小的總結，鞏固學習，如果有理解錯誤，或敘述不當之處，還望大家評論區批評指針。
迭代器概述
官方文檔對Iterator的解釋是：
- 它取代了Enumeration。
- 它作用於任何一個Collection。
- 它增加了remove的功能。
- 它優化了方法命名。
不行不行，這描述也太簡略了，我繼續查找資料：
- 迭代器本身是個對象，創建迭代器的代價很小，通常被稱為輕量級對象。
- 迭代器其實也是一種設計模式，它提供了一種方法順序訪問一個聚合對象中的各個元素，但又不暴露該對象的內部表示。
迭代器設計模式
針對以上種種，我充滿了好奇，於是在復雜的繼承關系里畫了又畫，最終才漸漸理清集合中所謂迭代器模式的體現，暫時以ArrayList為例：
- 定義了一個迭代器的接口Iterator，里面定義了迭代器的功能，但並沒有提供實現。
- 定義了一個聚集接口Iterable，里面的iterator()抽象方法，表明返回一個針對類型T的迭代器。此時將Iterable和Iterator聯系了起來。
- 我們知道聚集接口被許多接口所擴展，定義相同的方法，Collection接口就是其一，所以說，迭代器針對於所有集合都有效。
- 我們以集合的具體類ArrayList為例，暫時忽略之間的繼承關系，ArrayList顯然提供了抽象方法iterator()的具體實現，我們查看源碼發現，它的返回值是一個Itr對象。
- 這個Itr其實是ArrayList的一個內部類，它提供了迭代器接口的具體實現（當然不一定是內部類），這樣所有東西都聯系在了一起。
Iterator定義的方法
hasNext():boolean判斷下一個元素還有沒有，有就是true。next(): E返回序列中的下一個元素。
通過查看源碼，我發現，在這個Itr這個實現類中，定義了兩個指針：cursor和lastRet。（還有個屬性為expectedModCount初始化為ArrayList的版本號modCount，這部分與fail-fast機制相關，之后會再提）而cursor初始為0，與專門用來和集合元素數目size做比較的。而lastRet初始化為-1，如果成功執行next操作，將會加1變成0，也就是上面說的“下一個元素”可想而知，可以把lastRet認為是初始化為第一個元素之前的指針，和將要返回的值的索引相同，這樣會好記一些。
除了上面兩個方法，JDK1.8新增了兩個方法，也是體現處它與老迭代器不同的新優勢：支持了刪除操作。
-
remove():void將新近返回的元素刪除。
需要注意的是：remove方法沒有新近返回的元素，也就是說lastRet<0，會拋出異常。如果移除成功，讓cursor往回退一格，lastRet重置為-1。 -
forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer)：void這個是JDK1.8中Iterator新增的默認方法：對剩余的元素執行指定的操作。
可能不太好理解：我們通過測試來說明一下：
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
//創建一個Iterator對象
Iterator<Integer> it = list.iterator();
//返回第一個值
System.out.print(it.next()+" ");
測試結果很明顯，只輸出了第一個元素：1。
我們繼續在原代碼的基礎上我們的新方法：
it.forEachRemaining(new Consumer<Integer>() {
@Override
public void accept(Integer integer) {
System.out.print(integer+" ");
}
});
測試結果為：1 2 3，在原來的基礎上，把剩下的元素都打印了出來。而這個新增的方法，其實和我們熟悉的這個是一樣的：
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next()+" ");
}
值得一提的是：我們之前學習的增強for循環，在底層其實就是運用了Iterator，我通過IDE的debug調試功能，發現在調用運行到增強for循環時，自動調用了集合的iterator()方法，返回了一個Iterator的實現類實例。
迭代器：統一方式
通過對Iterator中定義方法的學習，我們大概知道了迭代器的用途，就是從前向后一個一個遍歷元素，而無視其內部結構。欸，遍歷我都懂，可無視結構在哪里體現啊？別急，下面來看一個例子，讓我們無視兩個不同集合的結構：
首先我們定義一個方法，它可以接收一個迭代器對象：
public static void display(Iterator<?> T){
while(T.hasNext()){
System.out.print(T.next());
}
}
然后我們創建兩個不一樣的集合，一個是ArrayList，一個是HashSet，本身是無序的，我們接下來應該會做相應的源碼學習。
//ArrayList 有序
List<String> list = new LinkedList<>();
list.add("天");
list.add("喬");
list.add("巴");
list.add("夏");
//HashSet 無序
Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(11);
set.add(22);
set.add(33);
set.add(44);
display(list.iterator());//天 喬 巴 夏
System.out.println();
display(set.iterator());//33 22 11 44
可以看出來，兩個不同集合的迭代器傳入display方法之后，都能用一種相同的方式訪問集合中的元素。
通過上面的一頓分析，我們可以確定，迭代器這玩意兒，統一了訪問容器的方式。
Iterator的總結
- Iterator支持從前向后順次遍歷，統一了對不同集合里元素的操作。
- 還在Enumeration的基礎上，簡化了命名，而且Enumeration並不是對所有集合都適用。
- 四大技能增刪改查，雖然支持刪和查，但不支持增和改。
- 只支持單向迭代，某些情況下不是很靈活。（ListIterator可以支持雙向，但只支持List類型）
最后，關於迭代器，還有一部分內容，在日后會做總結。
參考資料：《大話設計模式》、《Java編程思想》