Java中iterator()方法的用法和實現

引言

在Java編程中，iterator()方法是一個常用的方法之一。Java中的集合類都實現了該方法，該方法能夠返回一個迭代器Iterator對象，我們可以通過該對象遍歷集合中的元素。在本篇文章中，我們將以Java中的ArrayList集合作為例子，詳細介紹iterator()方法的用法和實現。

什麼是迭代器

迭代器是程序設計中常見的一種數據訪問模式，訪問一個容器中的元素而不暴露該容器的內部細節。Java中的集合類都實現了該模式，能夠返回一個迭代器對象，我們可以通過該對象遍歷集合中的元素。迭代器通常用於遍歷集合、列表等集合類中的元素。

iterator()方法的基本用法

先看看iterator()方法的基本用法：

“`java
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(“Java”);
list.add(“Python”);
list.add(“C++”);

Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String s = iterator.next();
System.out.println(s);
}
“`

代碼解釋：我們將字元串類型的元素添加到ArrayList集合中，並使用iterator()方法獲取迭代器對象，通過while循環和 hasNext()方法和next()方法獲取集合中的元素。在該例子中，我們遍歷輸出了集合中的所有字元串元素。

迭代器的實現原理

Iterator是Java迭代器，Collection介面及其子類都實現了 Iterator 介面。迭代器使用時需要注意幾點：

1. 迭代器遍歷過程中，不允許對集合的結構進行修改, 否則將拋出 ConcurrentModificationException 異常;

2. 只有列表(List)集合可以使用 ListIterator 進行雙向遍歷;

Iterator對象的實現原理就是：每個集合類都有一個內部類實現了Iterator介面，該介面會返回一個Iterator對象，該對象持有一個指向當前位置的指針，通過調用next()方法可以返回下一個元素，同時該指針指向下一個元素。當遍歷結束時，hasNext()返回false，遍歷就結束了。

iterator()方法與for-each循環的效率比較

無論是for-each循環，還是通過iterator()方法獲取迭代器對象遍歷集合元素，它們的實現方式都是通過調用集合的iterator()方法獲取iterator對象，調用hasNext()方法和next()方法遍歷集合中的元素。雖然它們實現的效果是一樣的，但是它們的性能消耗存在差別。for-each循環底層通過Iterator實現，它比Iterator方法要快一些，因為它遍歷集合時不需要調用Iterator的額外方法hasNext()和next()。但如果需要刪除集合中的元素，則for-each循環就不適用了，這時候還是要使用Iterator。

小結

迭代器是Java程序設計中常用的一種數據訪問模式，能夠訪問集合中的元素而不暴露該集合的內部細節。Java中的集合類都實現了Iterator介面，能夠返回一個迭代器Iterator對象，我們可以通過該對象遍歷集合中的元素。在使用迭代器進行遍歷過程中，不允許對集合結構進行修改，否則將拋出ConcurrentModificationException異常。在遍歷ArrayList集合時，對性能有苛刻要求時，可以使用for-each循環，否則可以使用Iterator方法遍歷集合元素。

完整代碼示例

完整的ArrayList集合的迭代器遍歷程序：

“`java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(“Java”);
list.add(“Python”);
list.add(“C++”);

Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String s = iterator.next();
System.out.println(s);
}
}
}
“`