“這兩天正好學到了Java迭代器這塊兒,一開始我以為是類似於指針的原理,但是后面的操作讓我覺得和指針又差太多,查了資料看了下迭代器的原理,如下:”
迭代器是一種設計模式,它是一個對象,它可以遍歷並選擇序列中的對象,而開發人員不需要了解該序列的底層結構。迭代器通常被稱為“輕量級”對象,因為創建它的代價小。
Java中的Iterator功能比較簡單,並且只能單向移動:
(1) 使用方法iterator()要求容器返回一個Iterator。第一次調用Iterator的next()方法時,它返回序列的第一個元素。注意:iterator()方法是java.lang.Iterable接口,被Collection繼承。
(2) 使用next()獲得序列中的下一個元素。
(3) 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素。
(4) 使用remove()將迭代器新返回的元素刪除。
看一下它的工作原理:
1.public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> { // List接口實現了Collection<E>, Iterable<E>
2.
3. protected AbstractList() {
4. }
5.
6. ...
7.
8. public Iterator<E> iterator() {
9. return new Itr(); // 這里返回一個迭代器
10. }
11.
12. private class Itr implements Iterator<E> { // 內部類Itr實現迭代器
13.
14. int cursor = 0;
15. int lastRet = -1;
16. int expectedModCount = modCount;
17.
18. public boolean hasNext() { // 實現hasNext方法
19. return cursor != size();
20. }
21.
22. public E next() { // 實現next方法
23. checkForComodification();
24. try {
25. E next = get(cursor);
26. lastRet = cursor++;
27. return next;
28. } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
29. checkForComodification();
30. throw new NoSuchElementException();
31. }
32. }
33.
34. public void remove() { // 實現remove方法
35. if (lastRet == -1)
36. throw new IllegalStateException();
37. checkForComodification();
38.
39. try {
40. AbstractList.this.remove(lastRet);
41. if (lastRet < cursor)
42. cursor--;
43. lastRet = -1;
44. expectedModCount = modCount;
45. } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
46. throw new ConcurrentModificationException();
47. }
48. }
49.
50. final void checkForComodification() {
51. if (modCount != expectedModCount)
52. throw new ConcurrentModificationException();
53. }
54. }
55.}
可以看到,實現next()是通過get(cursor),然后cursor++,相當於c++里面設置一個flag標志位,因為迭代是單方面的,所以它只能進行corsor++操作,在python里cursor稱為游標,
也是起到一個標志的作用。
迭代部分的代碼很簡單,唯一難懂的是remove操作里涉及到的expectedModCount = modCount;
在網上查到說這是集合迭代中的一種“快速失敗”機制,這種機制提供迭代過程中集合的安全性。
從源代碼里可以看到增刪操作都會使modCount++,通過和expectedModCount的對比,迭代器可以快速的知道迭代過程中是否存在list.add()類似的操作,存在的話快速失敗!
就是說在迭代的過程中不允許進行add()類似的操作,如果有就會拋出異常。
關於modCount,API解釋如下:
The number of times this list has been structurally modified. Structural modifications are those that change the size of the list, or otherwise perturb it in such a fashion that iterations
in progress may yield incorrect results.
也就是說,modCount記錄修改此列表的次數:包括
改變列表的結構,改變列表的大小,打亂列表的順序等使正在進行迭代產生錯誤的結果。
Tips:僅僅設置元素的值並不是結構的修改
我們知道的是ArrayList是線程不安全的,如果在使用迭代器的過程中有其他的線程修改了List就會拋出ConcurrentModificationException,這就是
Fail-Fast機制。
順便說一下迭代器ListIter的方法:
- ListIter<Integer> ListIter = al.listItertor(); //創建數組列表al的迭代器ListIter
- listIter.add(new Integer(x)); //在序號為0的元素前添加一個元素x,因為創建al的迭代器的時候,游標cursor是標志的第一個元素,也就是序號為0的元素
- listIter.hasNext(); // 原理就是判斷cursor++后的值是否為空
- listIter.set(new Integer(x)); //把游標cursor指向的數替換為x;
- listIter.next() //cursor++
- listIter.previous() //用來反向遍歷可,先把游標cursor定位到最后,listIter = al.listitertor(al.size());
參考鏈接:https://www.cnblogs.com/xiongmozhou/p/10085105.html
