java集合【4】—— iterator 和iterable的异同分析

一、iterator介绍

iterator接口,也是集合大家庭中的一员。和其他的MapCollection接口不同,iterator 主要是为了方便遍历集合中的所有元素,用于迭代访问集合中的元素,相当于定义了遍历元素的规范,而另外的MapCollection接口主要是定义了存储元素的规范。

boolean hasNext(); // 是否有下一个元素

E next();   // 获取下一个元素

// 移除元素
default void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException("remove");
    }
    
// 对剩下的所有元素进行处理,action则为处理的动作,意为要怎么处理
default void forEachRemaining(Consumer action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        while (hasNext())
            action.accept(next());
    }

为什么需要iterator接口?

首先,我们知道iterator接口是为了定义遍历集合的规范,也是一种抽象,把在不同集合的遍历方式抽象出来,这样遍历的时候,就不需要知道不同集合的内部结构。

为什么需要抽象?

假设没有iterator接口,我们知道,遍历的时候只能通过索引,比如

for(int i=0;i

这样一来,耦合程度比较高,如果使用的数据结构变了,就要换一种写法,不利于维护已有的代码。如果没有iterator,那么客户端需要维护指针,相当于下放了权限,会造成一定程度的混乱。抽象则是把遍历功能抽取出来,交给iterator处理,客户端处理集合的时候,交给更“专业”的它,it do it well.

二、iterable接口

iterable接口其实是java集合大家庭的最顶级的接口之一了,实现这个接口,可以视为拥有了获取迭代器的能力。Iterable接口出现在JDK1.5,那个时候只有iterator()方法,主要是定义了迭代集合内元素的规范。从字面的意思看,是指可以迭代的接口。

源码如下:

// 返回一个内部元素为T类型的迭代器(JDK1.5只有这个接口)
Iterator iterator();

// 遍历内部元素,action意思为动作,指可以对每个元素进行操作(JDK1.8添加)
default void forEach(Consumer action) {}

// 创建并返回一个可分割迭代器(JDK1.8添加),分割的迭代器主要是提供可以并行遍历元素的迭代器,可以适应现在cpu多核的能力,加快速度。
default Spliterator spliterator() {
    return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}

从上面的源码可以看出,iterable接口主要是为了获取iterator,附带了一个foreach()方法。
集合CollectionListSet都是Iterable的实现类,它们及其他们的子类都可以使用foreach进行迭代。

三、为什么有Iterator还需要Iterable

我们看到Iterator其实已经有很多处理集合元素相关的方法了,为什么还需要抽象一层呢?很多集合不直接实现Iterator接口,而是实现Iterable?

1.Iterator接口的核心方法next()或者hashNext(),previous()等,都是严重依赖于指针的,也就是迭代的目前的位置。如果Collection直接实现Iterator接口,那么集合对象就拥有了指针的能力,内部不同方法传递,就会让next()方法互相受到阻挠。只有一个迭代位置,互相干扰。
2.Iterable 每次获取迭代器,就会返回一个从头开始的,不会和其他的迭代器相互影响。
3.这样子也是解耦合的一种,有些集合不止有一个Iterator内部类,可能有两个,比如ArrayListLinkedList,可以获取不同的Iterator执行不一样的操作。

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