JAVA 集合类的认识（1）—— Iterator 迭代器

Iterator

JAVA 集合主要分为两类：Collection 和 Map. 而 Collection 又继承了 Iterable 接口，Iterable 接口内只有一个 iterator 方法，返回一个 Iterator 迭代器

public interface Iterable<T> {

    /**
    * Returns an {@link Iterator} for the elements in this object.
    *
    * @return An {@code Iterator} instance.
    */
    Iterator<T> iterator();

}

关于 Enumeration

hasMoreElements() //是否还有元素
nextElement() //返回下一个元素

Enumeration 接口早在 JDK 1.0 时就推出了，当时比较早的容器比如 Hashtable, Vector 都使用它作为遍历工具；
在 JDK 1.2 后，Iterator 替代了它的功能；
Iterator adds an optional remove operation, and has shorter method names

ConcurrentModificationException

当迭代器在调用 next、remove 方法时，会比较 expectedModCount 和 modCount 是否相等
modCount 在每次 add、clear、remove 时都会修改
如果不相等，则抛出 ConcurrentModificationException，也就是 Fail-Fast 机制

modCount 和 expectedModCount

modCount，记录了集合结构性变化的次数
expectedModCount 的初值为 modCount
hasNext 的判断条件为 cursor != size，就是当前迭代的位置不是数组的最大容量值就返回 true
next 和 remove 操作之前都会先调用 checkForComodification 来检查 expectedModCount 和 modCount 是否相等

Fail-Fast 机制

java.util.HashMap、java.util.ArrayList 不是线程安全的，因此如果在使用迭代器的过程中有其他线程修改了 map 或 list，那么将抛出 ConcurrentModificationException，这就是所谓 fail-fast 策略。这一策略在源码中的实现是通过 modCount 域，modCount 顾名思义就是修改次数，对 map 或 list 内容的修改都将增加这个值，那么在迭代器初始化过程中会将这个值赋给迭代器的 expectedModCount。在迭代过程中，判断 modCount 跟 expectedModCount 是否相等。

解决方案

方法一：用 CopyOnWriteArrayList，ConcurrentHashMap 替换 ArrayList， HashMap，它们的功能和名字一样，在写入时会创建一个 copy，然后在这个 copy 版本上进行修改操作，这样就不会影响原来的迭代。不过坏处就是浪费内存。
方法二：使用 Collections.synchronizedList 加 同步锁。

Iterator 使用方法

所有 Collection 的子类都有 iterator() 方法来获得 Iterator，通过 Iterator 的标准操作方法，可以让我们不必关心具体集合的类型，从而避免向客户端暴露出集合的内部结构。

不使用 Iterator 遍历集合是这样的：

for (int i = 0; i < size; i++) {
    // ...
}

使用 Iterator 遍历集合是这样的：

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

对比而言，后者客户端代码与具体集合类型耦合性弱，复用性更强。缺点就是无法获取指定的元素，只能挨个遍历。

JAVA 集合类的认识（1）—— Iterator 迭代器

Iterator

关于 Enumeration

ConcurrentModificationException

modCount 和 expectedModCount

Fail-Fast 机制

解决方案

Iterator 使用方法

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