# Java 集合迭代器
> 原文: [https://javabeginnerstutorial.com/core-java-tutorial/java-collection-iterators/](https://javabeginnerstutorial.com/core-java-tutorial/java-collection-iterators/)
在本文中,我們將開始一個新系列,我們將深入研究 1.8 版中可用的 Java 不同的集合解決方案。 對于具體的實現(例如`ArrayList`或`TreeSet`),我們將為您提供一些用例,這些用例將在這些用例中脫穎而出,并在某些情況下您應使用不同的用例。 當然,我們將寫關于 Java 8 引入的流利 API 的信息。
在本文中,我們將從`Iterator`接口開始,它是 Java 中所有集合導航的基礎。
## 關于迭代器
當您要處理各種集合時,迭代器是基本概念。 顧名思義,它用于遍歷集合的元素。
此接口在 Java 的版本 **1.2** 中引入。 在此之前,您可以使用`Enumeration`接口-該接口仍然存在,但建議您使用基于`Iterator`接口的集合。
如果我們看一下接口定義,它非常苗條:
```java
package java.util;
import java.util.function.Consumer;
public interface Iterator {
boolean hasNext();
E next();
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}
}
```
該接口支持 4 種操作:
* `hasNext`:如果當前可迭代對象具有更多要訪問的元素,則此方法返回`true`。
* `next`:此方法返回當前可迭代對象中的下一個對象。 如果沒有更多對象,則將獲得`java.util.NoSuchElementException`。
* `remove`:此方法用于從給定的可迭代對象中刪除元素。 如您所見,這是默認方法。 這意味著,并非`Iterator`接口的每個實現都必須實現此方法。 而且,如果未實現,則會得到一個`java.lang.UnsupportedOperationException`。
* `forEachRemaining`:此方法在此可迭代過程中的每個剩余元素上調用提供的操作-或直到該操作引發異常。
如您所見,此接口具有正確數量的方法,可讓您開始進行迭代。 您唯一不能做的就是將元素添加到可迭代對象中。 但是我們可以忍受。
正如您已經在思考的那樣,唯一的限制是只能進行*正向迭代*。
在本系列的后面部分,我們將看一下`ListIterator`,它擴展了`Iterator`,是專門處理列表遍歷的專家,并添加了一些有用的方法。
## 示例
現在是時候使用`Iterator`接口進行一些示例了。 因為我們沒有引入其他任何集合,所以我們使用由`java.util.Arrays.asList`創建的列表。
## 迭代
這是非常基本的用例:迭代:
```java
Iterator
iterator = Arrays.asList("HEARTS", "SPADES", "CLUBS", "DIAMONDS").iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
```
如您所料,這將導致以下結果:
```java
HEARTSSPADESCLUBSDIAMONDS
```
即使迭代很容易,也有一些陷阱:
```java
Iterator suits = Arrays.asList("HEARTS", "SPADES", "CLUBS", "DIAMONDS").iterator();
Iterator ranks = Arrays.asList("2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A").iterator();
while (ranks.hasNext()) {while (suits.hasNext()) {System.out.println(suits.next() + " " + ranks.next());}}
```
結果是:
```java
HEARTS 2SPADES 3CLUBS 4DIAMONDS 5
```
這有一個小錯誤,但是如果我們切換迭代器的執行順序,則會出現錯誤:
```java
Iterator suits = Arrays.asList("HEARTS", "SPADES", "CLUBS", "DIAMONDS").iterator();
Iterator ranks = Arrays.asList("2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A").iterator();
while (suits.hasNext()) {while (ranks.hasNext()) {System.out.println(suits.next() + " " + ranks.next());}}
```
結果是
```java
HEARTS 2SPADES 3CLUBS 4DIAMONDS 5Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:364)
```
這不是您想要的。
## 在循環后使用迭代器
開發人員在開始時遇到的一個常見問題是,他們在循環之后訪問迭代器:
```java
Iterator iterator = Arrays.asList(1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33).iterator();
while (iterator.hasNext()) {iterator.next();}iterator.next();
```
結果取決于 Iterator 在不同異常中的實現,但是如果實現遵循接口的約定,則會得到 java.util.NoSuchElementException:
```java
Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:364)
```
這意味著,您只能將一個迭代器導航到末尾。
## 使用`for`循環
解決上述問題的方法是使用`for`循環。 除了解決上述問題之外,它還使您的代碼更清晰,更易讀。 并且避免在循環后使用迭代器導致異常:
```java
for (Iterator ranks = Arrays.asList("2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A").iterator(); ranks.hasNext(); ) {
String rank = ranks.next();
for (Iterator suits = Arrays.asList("HEARTS", "SPADES", "CLUBS", "DIAMONDS").iterator(); suits.hasNext(); ) {
String suit = suits.next();System.out.println(suit + " " + rank);}}
```
另外,您可以利用增強的`for`循環使您的解決方案更具可讀性:
```java
for (String rank : Arrays.asList("2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A")) { for (String suit : Arrays.asList("HEARTS", "SPADES", "CLUBS", "DIAMONDS")) { System.out.println(suit + " " + rank); }}
```
而且,作為一個很好的副作用,我們甚至不需要了解`Iterator`接口的工作原理,它全都封裝在 Java 運行時的精巧手下。
### 移除元素
另一個常見的問題是在使用集合刪除元素時。 不會導致錯誤或復制列表的最可行解決方案是使用`Iterator`接口:
```java
List numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33));Iterator iterator = numbers.iterator();while (iterator.hasNext()) { if (iterator.next() > 100) { iterator.remove(); }}
```
上面的這段代碼從列表中刪除了所有大于 100 的元素。如您所見,這里我們需要將列表的整個創建包裝到一個顯式的`ArrayList`構造器中。 這是因為`java.util.Arrays`是如何工作的:它返回一個不支持修改的特殊`ArrayList`。 因此,如果您嘗試刪除元素,則會出現異常。
同樣,請注意如何使用迭代器!
```java
List numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33));Iterator iterator = numbers.iterator();while (iterator.hasNext()) { if (iterator.next() < 0 || iterator.next() > 100) { iterator.remove(); }}
System.out.println(numbers);
```
此代碼導致以下結果:
```java
[1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33]
```
如您所見,元素未更改。 為什么? 因為`if`條件在條件的兩邊都調用`iterator.next()`,在這種情況下,我們跳過了大的值。
如果列表中包含奇數個元素,我們將獲得異常而不是意外的結果。
我們將在后面的文章中看到,有一種更好和更易讀的方式從集合中刪除元素。
### `forEachRemaining`
`forEachRemaining`方法是 Java 8 中的新增功能。它獲取`java.util.function.Consumer`作為參數,該參數將為迭代器的每個其余元素調用。
目前,我看不到任何可以從這種新方法中受益的用例,但是應該有 Java 開發人員將其添加到組合中。
無論如何,想像一下,您要打印迭代器的所有元素,這些元素在大于 100 的第一個元素之后。您可以這樣進行:
也有一些不同的解決方案,但它們涉及自定義邏輯。 但是,使用這種新方法,您可以像下面這樣解決它:
```java
Iterator iterator = Arrays.asList(1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33).iterator();while (iterator.hasNext()) { if (iterator.next() > 100) { break; }}
iterator.forEachRemaining(System.out::println);
```
結果是:
```java
562388346784533
```
而且,如果迭代器結束了,并且沒有增加目標的任何元素,那么它也不會引發異常:
```java
Iterator iterator = Arrays.asList(1, 4, 223, 56, 23, 88, 346, 78, 45, 33).iterator();while (iterator.hasNext()) { if (iterator.next() > 500) { break; }}iterator.forEachRemaining(System.out::println);
```
## 總結
如果您有一個元素集合并且想要瀏覽它們 – 并從該集合中刪除元素,則`Iterator`接口是基本的解決方案。
這里的方法是有限的:您不能向該集合中添加元素,也不能向后導航...并且使用 Java **1.5** ,引入了新的集合接口,這使我們的開發人員的生活更加輕松。
在下一篇文章中,我們將研究`java.util.Collection`和`java.util.Iterable`接口,以為以后處理不同集合實現的文章奠定基礎。
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