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Java的集合类都可以使用
for each
循环,List
、Set
和Queue
会迭代每个元素,Map
会迭代每个key。以
List
为例:实际上,Java编译器并不知道如何遍历
List
。能够编译通过只是因为编译器把for each
循环通过Iterator
改写为了普通的for
循环:这种通过
Iterator
对象遍历集合的模式称为迭代器使用迭代器的好处在于,调用方总是以统一的方式遍历各种集合类型,而不必关系它们内部的存储结构。
例如,我们虽然知道
ArrayList
在内部是以数组形式存储元素,并且,它还提供了get(int)
方法。虽然可以用for
循环遍历:但这样一来,调用方就必须知道集合的内部存储结构。并且,如果把
ArrayList
换成LinkedList
,get(int)
方法耗时会随着index的增加而增加。如果把ArrayList
换成Set
,上述代码就无法编译,因为Set
内部没有索引。用
Iterator
遍历就没有上述问题,因为Iterator
对象是集合对象自己在内部创建的,它自己知道如何高效遍历内部的数据集合,调用方则获得了统一的代码,编译器才能把标准的for each
循环自动转换为Iterator
遍历。如果我们自己编写了一个集合类,想要使用
for each
循环,只需满足以下条件:- 集合类实现
Iterable
接口,该接口要求返回一个Iterator
对象;
- 用
Iterator
对象迭代集合内部数据。
这里的关键在于,集合类通过调用
iterator()
方法,返回一个Iterator
对象,这个对象必须自己知道如何遍历该集合。一个简单的
Iterator
示例如下,它总是以倒序遍历集合:虽然
ReverseList
和ReverseIterator
的实现类稍微比较复杂,但是,注意到这是底层集合库,只需编写一次。而调用方则完全按for each
循环编写代码,根本不需要知道集合内部的存储逻辑和遍历逻辑。在编写
Iterator
的时候,通常可以用一个内部类来实现Iterator
接口,这个内部类可以直接访问对应的外部类的所有字段和方法。例如,上述代码中,内部类ReverseIterator
可以用ReverseList.this
获得当前外部类的this
引用,然后,通过这个this
引用就可以访问ReverseList
的所有字段和方法。