迭代器

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提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。

迭代器模式（Iterator）实际上在 Java 的集合类中已经广泛使用了。我们以 List 为例，要遍历 ArrayList，即使我们知道它的内部存储了一个Object[] 数组，也不应该直接使用数组索引去遍历，因为这样需要了解集合内部的存储结构。如果使用 Iterator 遍历，那么，ArrayList和 LinkedList 都可以以一种统一的接口来遍历：

List<String> list = ...
for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext();) {String s = it.next();}

实际上，因为 Iterator 模式十分有用，因此，Java 允许我们直接把任何支持 Iterator 的集合对象用 foreach 循环写出来：

List<String> list = ...
for (String s : list) {

}

然后由 Java 编译器完成 Iterator 模式的所有循环代码。

虽然我们对如何使用 Iterator 有了一定了解，但如何实现一个 Iterator 模式呢？我们以一个自定义的集合为例，通过 Iterator 模式实现倒序遍历：

public class ReverseArrayCollection<T> implements Iterable<T> {// 以数组形式持有集合:
    private T[] array;

    public ReverseArrayCollection(T... objs) {this.array = Arrays.copyOfRange(objs, 0, objs.length);
    }

    public Iterator<T> iterator() {return ???;
    }
}

实现 Iterator 模式的关键是返回一个 Iterator 对象，该对象知道集合的内部结构，因为它可以实现倒序遍历。我们使用 Java 的内部类实现这个Iterator：

public class ReverseArrayCollection<T> implements Iterable<T> {private T[] array;

    public ReverseArrayCollection(T... objs) {this.array = Arrays.copyOfRange(objs, 0, objs.length);
    }

    public Iterator<T> iterator() {return new ReverseIterator();}

    class ReverseIterator implements Iterator<T> {// 索引位置:
        int index;

        public ReverseIterator() {// 创建 Iterator 时, 索引在数组末尾:
            this.index = ReverseArrayCollection.this.array.length;
        }

        public boolean hasNext() {// 如果索引大于 0, 那么可以移动到下一个元素(倒序往前移动):
            return index > 0;
        }

        public T next() {// 将索引移动到下一个元素并返回(倒序往前移动):
            index--;
            return array[index];
        }
    }
}

使用内部类的好处是内部类隐含地持有一个它所在对象的 this 引用，可以通过 ReverseArrayCollection.this 引用到它所在的集合。上述代码实现的逻辑非常简单，但是实际应用时，如果考虑到多线程访问，当一个线程正在迭代某个集合，而另一个线程修改了集合的内容时，是否能继续安全地迭代，还是抛出ConcurrentModificationException，就需要更仔细地设计。

练习

使用 Iterator 模式实现集合的倒序遍历。

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小结

Iterator 模式常用于遍历集合，它允许集合提供一个统一的 Iterator 接口来遍历元素，同时保证调用者对集合内部的数据结构一无所知，从而使得调用者总是以相同的接口遍历各种不同类型的集合。