Iterable & Iterator

Posted by chchaooo on June 11, 2018

Iterable

Iterable接口:实现了该接口的类需要实现iterator()方法,表示当前的数据结构是可迭代的。(内部实现迭代器,并对外提供获取迭代器的方法)

public interface Iterable<T> {

    Iterator<T> iterator();

    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }
}

由于Java的Collection接口实现了Iterable接口,所有所有实现了Collection接口的容器类都必须提供迭代器访问能力。

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {

Iterator

public interface Iterator<E> {
    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());
    }
}

ListIterator

public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
    boolean hasPrevious();
    E previous();
    int nextIndex();
    int previousIndex();
    void remove();
    void set(E e);
    void add(E e);
}

两者的特点

  • Iterator:只能向后遍历,只能remove
  • ListIterator: 可以双向遍历,增加了add方法

Something Interesting

比较奇怪和有意思的事情是,尽管在Iterator中是有hasNext()方法的,ListIterator扩展自Iterator,但是里面也定义了一个hasNext().从设计上来说,这个并没有太大必要。跟同事讨论了下,也确实没找到什么特殊的原因,最后只能简单认为:

ListIterator中这个hasNext()方法可以不定义,这里再次定义一下,只是为了增加可读性,方便查看和理解ListIterator中操作的成对关系(不需要再翻到父类Iterator中才能查看)。

迭代器模式

  • 意图:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
  • 主要解决
    • 以不同的方式来遍历某个集合对象(树的前序、中序、后序迭代器)
    • 以相同的接口来遍历不同的集合对象(java集合类基本都有相同的迭代器接口)
  • 何时使用:遍历一个聚合对象。
  • 如何解决:把在元素之间游走的责任交给迭代器,而不是聚合对象。
  • 关键代码:定义接口:hasNext, next。
  • 应用实例:JAVA 中的 iterator。

  • 优点
    • 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。
    • 迭代器简化了聚合类。
    • 在同一个聚合上可以有多个遍历。
    • 在迭代器模式中,增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码。
  • 缺点
    • 由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离,增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类,类的个数成对增加,这在一定程度上增加了系统的复杂性。
  • 使用场景
    • 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
    • 需要为聚合对象提供多种遍历方式。
    • 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

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参考