一、基本概念
迭代器是一個物件，也是一種設計模式，Java有兩個用來實實現迭代器的介面，分別是Iterator介面和繼承自Iterator的ListIterator介面。實現迭代器介面的類的物件有遍歷集合物件，選擇集合中的元素和刪除集合中元素的方法。而在使用它時不必知道該集合物件底層的結構。Java類庫中實現Iterator介面的迭代器只能正向遍歷集合中的元素，而實現ListIterator介面的迭代器不僅能夠正向遍歷，還能夠反向遍歷集合中的元素。
二、原始碼分析
2.1、Iterator介面與ListIterator介面的繼承與實現
圖2.1 Java迭代器類的繼承與介面實現（部分）
ListIterator介面繼承了Iterator介面。在AbstractList、ArrayList和Vector這三個類中的內部類ListItr實現了ListIterator介面，這三個類的內部類ListItr又分別繼承了在這三個類中實現了Iterator介面的內部類Itr。實現ListIterator的類還有LinkedList的內部類ListItr。實現Iterator的類還有LinkedList的內部類DescendingIterator，HashMap的內部類EntryIterator，KeyIterator，ValueIterator，以及TreeMap的內部類PrivateEntryIterator等。
2.2、迭代器介面方法
1）迭代器的向前移動與向後移動圖解
2）Iterator介面方法
package java.util;
import java.util.function.Consumer;
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
/* 在Java中，這個方法的具體實現一般用來在遍歷容器時，呼叫該方法使迭代器向前移動一位，來檢測集合中是否還有下一個元素，還有下一個元素返回true，否則返回false*/
E next();
/* 實現這個方法，在遍歷容器時，呼叫該方法將迭代器向前移動一位，並將迭代器越過的一個元素作為方法的返回值。該方法用來返回集合中下一個元素。
在呼叫next()方法前，先呼叫hasNext()方法判斷集合中是否還有下一個元素 */
default void remove() { throw new UnsupportedOperationException("remove"); }
/* 實現這個方法，用來刪除在迭代器呼叫next()方法迭代器越過的一個元素*/
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) { Objects.requireNonNull(action); while (hasNext()) action.accept(next()); }
/* 實現這個方法來順序遍歷容器中的每個元素，用來實現集合類的ForEach遍歷操作*/
}
複製程式碼
3）ListIterator介面方法
package java.util;
public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
boolean hasNext();//同Iterator介面，用來檢測迭代器前面是否還有元素
E next();
// 同Iterator介面，使迭代器向前移動一位，獲得迭代器越過的下一個元素
boolean hasPrevious();
// 實現這個方法來檢測當前迭代器位置後面是否有元素，用於反向遍歷
E previous();
/* 實現這個方法，將迭代器向後移動一位，並將迭代器越過的後面的一個元素作為方法返回值，在呼叫該方法前需要呼叫hasPrevious方法來判斷迭代器前是否有元素 */
int nextIndex();//實現該方法獲取迭代器前面一個元素的索引
int previousIndex();//實現該方法獲取迭代器後面一個元素的索引
void remove();
/* 實現該方法，用來刪除迭代器呼叫next()方法或呼叫previous()方法時迭代器越過的一個元素 */
void set(E e);//實現該方法在迭代器遍歷時修改元素
void add(E e);//實現該方法在迭代器遍歷時新增元素
}
複製程式碼
2.3、容器類與迭代器的關係
1）Iterator介面。閱讀原始碼可知，Collectiion介面實現了Iterable介面，Iterable有一個返回一個Iterator<T>物件的iterator()方法，所以繼承和實現了Collection介面的所有容器類及其子類和實現類都有一個返回Iterator物件的的iterator()方法。Java中有很多容器類中都設計有實現了Iterator介面的內部類，如ArrayList和LinkedList等類。HashMap和TreeMap類中也包含有實現了Iterator的內部類，來對Map中的KeySet、Value和EntrySet進行迭代。Iterable介面的原始碼如下：
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();//實現這個方法，該方法返回一個Iterator迭代器物件。
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}//實現這個方法來對容器進行ForEach遍歷
default Spliterator<T> spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}
}
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2）ListIterator介面。檢視原始碼可以發現，List介面中有兩個返回ListIterator<T>物件的方法，如下。List介面下的的ArrayList和LinkedList都有返回ListIterator物件的方法。
ListIterator<E> listIterator();//實現這個方法，該方法返回一個ListIterator迭代器物件，迭代器初始化後，一般迭代器位於在容器第一個元素後面。
ListIterator<E> listIterator(int index);//實現這個方法，返回一個指定了開始遍歷容器時迭代器初始位置的ListIterator迭代器物件
複製程式碼
- ArrayList類設計有實現了ListIterator介面的內部類ListItr（不過ArrayList的listIterator(final int index)方法並未使用這個內部類，而是在方法中又設計了一個ListIterator匿名內部類作為方法返回值，可以發現ArrayList的Iterator()方法也是呼叫了這個方法來構建迭代器物件）。ArrayList類中部分有關原始碼如下
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
ListItr(int index) {
super();
cursor = index;
}
複製程式碼
public Iterator<E> iterator() {
return listIterator();
}
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
checkForComodification();
rangeCheckForAdd(index);
final int offset = this.offset;
return new ListIterator<E>() {//返回了一個ListIterator匿名內部類
int cursor = index;
int lastRet = -1;
int expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != SubList.this.size;
}
複製程式碼
- LinkedList類也有一個內部類ListItr實現了ListIterator介面，LinkedList的listIterator()方法返回了這個內部類的例項。LinkedList中部分有關原始碼如下
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
private class ListItr implements ListIterator<E> {
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