miracle just wanna be better

迭代器

2019-11-10
miracle

迭代器

是迭代器设计模式一个很好的实现
可以避免向客户端暴露集合的内部结构

在没有迭代器时,对于数组用下标来处理
对于ArrayList也是通过下标索引来处理
不同的集合对应一种遍历方法,客户端代码无法复用

在Java中,只要有迭代器这个词语,迭代等价理解为循环,遍历
集合中的迭代,主要用途就是遍历集合中的元素
把List集合和Set集合,Map集合,都转换成集合的迭代
集合迭代的本质,就是把所有的集合的遍历方式转换成迭代器这一种遍历方式

实现步骤

List集合转换成迭代器集合,用迭代器api方法来迭代数据 Set集合转换成迭代器集合,用迭代器api方法来迭代数据 Map集合转换成迭代器集合,用迭代器api方法来迭代数据

内部结构

ArrayList的Iterator实现
在ArrayList内部首先是定义一个内部类Itr,该内部类实现Iterator接口,如下:

private class Itr implements Iterator<E> {
    //do something
}

而ArrayList的iterator()方法实现:

public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

所以通过使用ArrayList.iterator()方法返回的是Itr()内部类,所以现在我们需要关心的就是Itr()内部类的实现:

在Itr内部定义了三个int型的变量:cursor、lastRet、expectedModCount,cursor可以理解为迭代器当前所在元素的指针也就是下标,而lastRet是,当前操作返回元素的下标,如调用next()时,返回下一个元素,指针下移cursor+1,lastRet为返回元素的下标,此时自然比lastRet=cursor-1,当调用previous()时,返回前一个元素,指针前移cursor-1,lastRet为返回元素的下标,此时lasrRet=cursor,而调用remove()时,lastRet会被置为-1.

int cursor;             
int lastRet = -1;     
int expectedModCount = modCount;

从cursor、lastRet定义可以看出,lastRet一直比cursor少一所以hasNext()实现方法异常简单,只需要判断cursor和lastRet是否相等即可


public boolean hasNext() {
    return cursor != size;
}

对于next()实现其实也是比较简单的,只要返回cursor索引位置处的元素即可,然后修改cursor、lastRet即可

public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor;    //记录索引位置
            if (i >= size)    //如果获取元素大于集合元素个数,则抛出异常
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;      //cursor + 1
            return (E) elementData[lastRet = i];  //lastRet + 1 且返回cursor处元素
        }

checkForComodification()主要用来判断集合的修改次数是否合法,即用来判断遍历过程中集合是否被修改过。modCount用于记录ArrayList集合的修改次数,初始化为0,,每当集合被修改一次(结构上面的修改,内部update不算),如add、remove等方法,modCount + 1,所以如果modCount不变,则表示集合内容没有被修改。该机制主要是用于实现ArrayList集合的快速失败机制,在Java的集合中,较大一部分集合是存在快速失败机制的,这里就不多说,后面会讲到。所以要保证在遍历过程中不出错误,我们就应该保证在遍历过程中不会对集合产生结构上的修改(当然remove方法除外),出现了异常错误,我们就应该认真检查程序是否出错而不是catch后不做处理。

final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
}

对于remove()方法的是实现,它是调用ArrayList本身的remove()方法删除lastRet位置元素,然后修改modCount即可。


public void remove() {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();
 
            try {
                ArrayList.this.remove(lastRet);
                cursor = lastRet;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }

此分析原文来自csdn


上一篇 map集合

Comments

Content