在Java中，我們可以對List集合進行如下幾種方式的遍歷：

List<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(5); list.add(23); list.add(42); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.print(list.get(i) + ","); }Iterator it = list.iterator(); while (it.hasNext()) {System.out.print(it.next() + ","); }for (Integer i : list) {System.out.print(i + ","); }

第一種就是普通的for循環，第二種為迭代器遍歷，第三種是for each循環。后面兩種方式涉及到Java中的iterator和iterable對象，接下來我們來看看這兩個對象的區別以及如何在自定義類中實現for each循環。

Iterator與Iterable

iterator為Java中的迭代器對象，是能夠對List這樣的集合進行迭代遍歷的底層依賴。而iterable接口里定義了返回iterator的方法，相當于對iterator的封裝，同時實現了iterable接口的類可以支持for each循環。

iterator內部細節

jdk中Iterator接口主要方法如下：

public interface Iterator<E> {boolean hasNext();E next(); }

iterator通過以上兩個方法定義了對集合迭代訪問的方法，而具體的實現方式依賴于不同的實現類，具體的集合類實現Iterator接口中的方法以實現迭代。

可以發現，在List中并沒有實現Iterator接口，而是實現的Iterable接口。進一步觀察Iterable接口的源碼可以發現其只是返回了一個Iterator對象。

public interface Iterable<T> {Iterator<T> iterator(); }

所以我們可以使用如下方式來對List進行迭代了（通過調用iterator()方法）

Iterator it = list.iterator(); while (it.hasNext()) {System.out.print(it.next() + ","); }

同時實現了Iterable接口的還可以使用for each循環。

for each原理

其實for each循環內部也是依賴于Iterator迭代器，只不過Java提供的語法糖，Java編譯器會將其轉化為Iterator迭代器方式遍歷。我們對以下for each循環進行反編譯：

for (Integer i : list) {System.out.println(i);}

反編譯后：

Integer i; for(Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); System.out.println(i)){i = (Integer)iterator.next(); }

可以看到Java的for each增強循環是通過iterator迭代器方式實現的。

深入探討Iterable與Iterator關系

有一個問題，為什么不直接將hasNext()，next()方法放在Iterable接口中，其他類直接實現就可以了？

原因是有些集合類可能不止一種遍歷方式，實現了Iterable的類可以再實現多個Iterator內部類，例如LinkedList中的ListItr和DescendingIterator兩個內部類，就分別實現了雙向遍歷和逆序遍歷。通過返回不同的Iterator實現不同的遍歷方式，這樣更加靈活。如果把兩個接口合并，就沒法返回不同的Iterator實現類了。ListItr相關源碼如下：

public ListIterator<E> listIterator(int index) {checkPositionIndex(index);return new ListItr(index);}private class ListItr implements ListIterator<E> {...ListItr(int index) {// assert isPositionIndex(index);next = (index == size) ? null : node(index);nextIndex = index;}public boolean hasNext() {return nextIndex < size;}...

如上所示可以通過調用list.listIterator()方法返回iterator迭代器（list.iterator()只是其默認實現）

DescendingIterator源碼如下：

public Iterator<E> descendingIterator() {return new DescendingIterator();}private class DescendingIterator implements Iterator<E> {private final ListItr itr = new ListItr(size());public boolean hasNext() {return itr.hasPrevious();}public E next() {return itr.previous();}public void remove() {itr.remove();}}

同樣可以通過list.descendingIterator()使用該迭代器。

實現自己的迭代器

我們現在有一個自定義類ArrayMap，現在如果對其進行如下for each遍歷：

ArrayMap<String, Integer> am = new ArrayMap<>(); am.put("hello", 5); am.put("syrups", 10);for (String s: am) {System.out.println(s); }

由于我們并沒有實現hashNext和next抽象方法，所以無法對其進行遍歷。

自定義迭代器類

我們首先自定義一個迭代器類實現hashNext和next方法，并將其作為ArrayMap的內部類，相關代碼如下:

public class KeyIterator implements Iterator<K> {private int ptr;public KeyIterator() {ptr = 0;}@Overridepublic boolean hasNext() {return (ptr != size);}@Overridepublic K next() {K returnItem = keys[ptr];ptr += 1;return returnItem;}}

可以看到我們在next中指定的遍歷規則是根據ArrayMap的key值進行遍歷。有了上述迭代器類，我們就可以使用iterator方式在外部對其進行遍歷了，遍歷代碼如下：

ArrayMap<String, Integer> am = new ArrayMap<>(); am.put("hello", 5); am.put("syrups", 10); ArrayMap.KeyIterator ami = am.new KeyIterator(); while (ami.hasNext()) {System.out.println(ami.next()); }

如上所示，通過創建KeyIterator對象進行迭代訪問（注意外部類創建內部類對象的方式）。

支持for each循環

現在還不能支持for each循環訪問，因為我們還沒有實現iterable接口，首先在ArrayMap中實現Iterable接口：

public class ArrayMap<K, V> implements Iterable<K> {private K[] keys;private V[] values;int size;public ArrayMap() {keys = (K[]) new Object[100];values = (V[]) new Object[100];size = 0;}.... }

然后重寫iterator()方法，并在其中返回我們自己的迭代器對象(iterator)

@Overridepublic Iterator<K> iterator() {return new KeyIterator();}

注意我們自定義的KeyIterator類必須要實現Iterator接口，否則在iterator()方法中返回的類型不匹配。

總結與感想

（1）學會深入思考，一點點抽絲剝繭，多想想為什么這樣實現，很多問題沒有自己想象中的那么復雜。

（2）遇到疑惑不放棄，這是提升自己最好的機會，遇到某個疑難的點，解決的過程中會挖掘出很多相關東西。

參考資料：

（1）CS61B

（2）for each實現原理

（3）Iterable與iterator區別

轉載于:https://www.cnblogs.com/litexy/p/9744241.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的Iterable与Iterator详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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