深入学习java源码之ArrayList.iterator()与ArrayList.listIterator()
内部类
可以将一个类定义在另一个类里面或者一个方法里面，这样的类称为内部类。广泛意义上的内部类一般来说包括这四种：成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。下面就先来了解一下这四种内部类的用法。
成员内部类可以无条件访问外部类的所有成员属性和成员方法（包括private成员和静态成员）。
内部类访问外部类的变量必须声明为final
方法中的局部变量，方法结束后这个变量就要释放掉，final保证这个变量始终指向一个对象。
首先，内部类和外部类其实是处于同一个级别，内部类不会因为定义在方法中就会随着方法的执行完毕而跟随者被销毁。问题就来了，如果外部类的方法中的变量不定义final，那么当外部类方法执行完毕的时候，这个局部变量肯定也就被GC了，然而内部类的某个方法还没有执行完，这个时候他所引用的外部变量已经找不到了。如果定义为final，java会将这个变量复制一份作为成员变量内置于内部类中，这样的话，由于final所修饰的值始终无法改变，所以这个变量所指向的内存区域就不会变。
注意，若使用JDK1.8，方法中内部类的方法是可以直接访问外部类的方法的局部变量，并且不需要声明为final类型。
不过要注意的是，当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或者方法时，会发生隐藏现象，即默认情况下访问的是成员内部类的成员。如果要访问外部类的同名成员，需要以下面的形式进行访问：
外部类.this.成员变量
外部类.this.成员方法
内部类是依附外部类而存在的，也就是说，如果要创建成员内部类的对象，前提是必须存在一个外部类的对象。创建成员内部类对象的一般方式如下：
//第一种方式：
Outter outter = new Outter();
Outter.Inner inner = outter.new Inner(); //必须通过Outter对象来创建
//第二种方式：
Outter.Inner inner1 = outter.getInnerInstance();如果想在Static方法中new内部类，可以把内部类声明为Static
public class OuterClass {
private void outerMethod() {
System.out.println("It's Method of OuterClass");
}
public static void main(String[] args) {
Innerclass in = new Innerclass();
in.innerMethod();
}
static class Innerclass {//把内部类声明为static
public void innerMethod() {
System.out.println("It's Method of innerMethod");
}
}当然，一般不使用static的方式，而是推荐这种方法：x.new A() ，其中 x是外部类OuterClass的实例，A是内部类Innerclass
package innerclass;
public class OuterClass {
private void outerMethod() {
System.out.println("It's Method of OuterClass");
}
public static void main(String[] args) {
OuterClass.Innerclass in = new OuterClass().new Innerclass();//使用x.new A()的方式
in.innerMethod();
}
class Innerclass {
public void innerMethod() {
System.out.println("It's Method of innerMethod");
}
}x.new A() ，其中 x是外部类OuterClass的实例，A是类部类Innerclass，当然可以拆分如下，这样就显然很明白啦：
public static void main(String[] args) {
OuterClass out = new OuterClass();//外部实例
OuterClass.Innerclass in = out.new Innerclass();//外部实例.new 外部类
in.innerMethod();
}内部类的使用典型的情况是，内部类继承自某个类或实现某个接口，内部类的代码操作创建其的外层类的对象。所以你可以认为内部类提供了某种进入其外层类的窗口。
使用内部类最吸引人的原因是：每个内部类都能独立地继承自一个（接口的）实现，所以无论外层类是否已经继承了某个（接口的）实现，对于内部类都没有影响。如果没有内部类提供的可以继承多个具体的或抽象的类的能力，一些设计与编程问题就很难解决。从这个角度看，内部类使得多重继承的解决方案变得完整。接口解决了部分问题，而内部类有效地实现了“多重继承”。
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add(null);
list.add("abc1");
list.add("abc2");
list.add("abc3");
list.add("abc4");
/*
* 使用迭代器遍历集合
*/
//获取迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
//使用while遍历集合
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
/*
* 判断集合中有没有"abc3"这个元素
* 如果有,增加一个元素"itcast"
* 编程技巧:使用equals判断的时候,要把已知的变量写在前边,未知的写在后边,防止空指针异常
*/
//if(s.equals("abc3")){
if("abc3".equals(s)){
//1.迭代就是迭代,不要对集合进行修改
//list.add("itcast");
}
System.out.println(s);
}
/*
* 2.使用迭代器Iterator的子接口ListIterator中的方法add/remove,让迭代器自己增加往集合中增加元素/移除元素
*/
ListIterator<String> listIt = list.listIterator();
while(listIt.hasNext()){
String s = listIt.next();
if("abc3".equals(s)){
listIt.add("itcast");
}
System.out.println(s);
}
System.out.println(list);
}java源码
一个集合的迭代器。 Iterator需要的地方Enumeration在Java集合框架。 迭代器有两种不同的枚举方式：
迭代器允许调用者在迭代期间从底层集合中删除元素，并具有明确定义的语义。
方法名称得到改进。
| Modifier and Type | Method and Description |
|---|---|
void |
forEach(Consumer<? super E> action) 对 |
Iterator<E> |
iterator() 以正确的顺序返回该列表中的元素的迭代器。 |
ListIterator<E> |
listIterator() 返回列表中的列表迭代器（按适当的顺序）。 |
ListIterator<E> |
listIterator(int index) 从列表中的指定位置开始，返回列表中的元素（按正确顺序）的列表迭代器。 |
package java.util;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.UnaryOperator;
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
private int size;
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
return new ListItr(index);
}
public ListIterator<E> listIterator() {
return new ListItr(0);
}
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
Objects.requireNonNull(consumer);
final int size = ArrayList.this.size;
int i = cursor;
if (i >= size) {
return;
}
final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
while (i != size && modCount == expectedModCount) {
consumer.accept((E) elementData[i++]);
}
// update once at end of iteration to reduce heap write traffic
cursor = i;
lastRet = i - 1;
checkForComodification();
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
ListItr(int index) {
super();
cursor = index;
}
public boolean hasPrevious() {
return cursor != 0;
}
public int nextIndex() {
return cursor;
}
public int previousIndex() {
return cursor - 1;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E previous() {
checkForComodification();
int i = cursor - 1;
if (i < 0)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void set(E e) {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.set(lastRet, e);
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
public void add(E e) {
checkForComodification();
try {
int i = cursor;
ArrayList.this.add(i, e);
cursor = i + 1;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
}
}ConcurrentModificationException 异常
当不允许这样的修改时，可以通过检测到对象的并发修改的方法来抛出此异常。
例如，一个线程通常不允许修改集合，而另一个线程正在遍历它。 一般来说，在这种情况下，迭代的结果是未定义的。 某些迭代器实现（包括由JRE提供的所有通用集合实现的实现）可能会选择在检测到此行为时抛出此异常。 这样做的迭代器被称为故障快速迭代器，因为它们快速而干净地失败，而是在未来未确定的时间冒着任意的非确定性行为。
请注意，此异常并不总是表示对象已被不同的线程同时修改。 如果单个线程发出违反对象合同的方法调用序列，则该对象可能会抛出此异常。 例如，如果线程在使用故障快速迭代器迭代集合时直接修改集合，则迭代器将抛出此异常。
请注意，故障快速行为无法保证，因为一般来说，在不同步并发修改的情况下，无法做出任何硬性保证。 失败快速的操作尽可能地抛出ConcurrentModificationException 。 因此，编写依赖于此异常的程序的正确性将是错误的： ConcurrentModificationException应仅用于检测错误。
package java.util;
public class ConcurrentModificationException extends RuntimeException {
private static final long serialVersionUID = -3666751008965953603L;
public ConcurrentModificationException() {
}
public ConcurrentModificationException(String message) {
super(message);
}
public ConcurrentModificationException(Throwable cause) {
super(cause);
}
public ConcurrentModificationException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
}
Iterator
public interface Iterator<E>一个集合的迭代器。 Iterator需要的地方Enumeration在Java集合框架。 迭代器有两种不同的枚举方式：
迭代器允许调用者在迭代期间从底层集合中删除元素，并具有明确定义的语义。
方法名称得到改进。
此接口是成员Java Collections Framework 。
| Modifier and Type | Method and Description |
|---|---|
default void |
forEachRemaining(Consumer<? super E> action) 对每个剩余元素执行给定的操作，直到所有元素都被处理或动作引发异常。 |
boolean |
hasNext() 如果迭代具有更多元素，则返回 |
E |
next() 返回迭代中的下一个元素。 |
default void |
remove() 从底层集合中删除此迭代器返回的最后一个元素（可选操作）。 |
package java.util;
import java.util.function.Consumer;
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());
}
}用于允许程序员沿任一方向遍历列表的列表的迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置。 A ListIterator没有电流元素; 其光标位置始终位于通过调用previous()返回的元素和通过调用next()返回的元素next() 。 长度为n的列表的迭代器具有n+1可能的光标位置，如下图所示的^ （ ^ ）所示：
Element(0) Element(1) Element(2) ... Element(n-1)
cursor positions: ^ ^ ^ ^ ^ 请注意， remove()和set(Object)方法未按光标位置进行定义; 它们被定义为对调用next()或previous()返回的最后一个元素进行操作。
| Modifier and Type | Method and Description |
|---|---|
void |
add(E e) 将指定的元素插入列表（可选操作）。 |
boolean |
hasNext() 返回 |
boolean |
hasPrevious() 返回 |
E |
next() 返回列表中的下一个元素，并且前进光标位置。 |
int |
nextIndex() 返回随后调用 |
E |
previous() 返回列表中的上一个元素，并向后移动光标位置。 |
int |
previousIndex() 返回由后续调用 |
void |
remove() 从列表中删除由 |
void |
set(E e) 用 指定的元素替换由 |
package java.util;
public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
// Query Operations
boolean hasNext();
E next();
boolean hasPrevious();
E previous();
int nextIndex();
int previousIndex();
// Modification Operations
void remove();
void set(E e);
void add(E e);
}