Iterator（迭代器）遍历Collection集合元素

Iterator（迭代器）是一个接口，它的作用就是遍历容器的所有元素，也是 Java 集合框架的成员，但它与 Collection 和 Map 系列的集合不一样，Collection 和 Map 系列集合主要用于盛装其他对象，而 Iterator 则主要用于遍历（即迭代访问）Collection 集合中的元素。

Iterator 接口隐藏了各种 Collection 实现类的底层细节，向应用程序提供了遍历 Collection 集合元素的统一编程接口。Iterator 接口里定义了如下 4 个方法。

	boolean hasNext()：如果被迭代的集合元素还没有被遍历完，则返回 true。
	
	Object next()：返回集合里的下一个元素。
	
	void remove()：删除集合里上一次 next 方法返回的元素。
	
	void forEachRemaining(Consumer action)：这是 Java 8 为 Iterator 新增的默认方法，该方法可使用 Lambda 表达式来遍历集合元素。

通过 Iterator 接口来遍历集合元素。

import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

public class IteratorTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个集合
        Collection objs = new HashSet();
        objs.add("Java教程");
        objs.add("C语言教程");
        objs.add("python教程");
        // 调用forEach()方法遍历集合
        // 获取books集合对应的迭代器
        Iterator it = objs.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            // it.next()方法返回的数据类型是Object类型，因此需要强制类型转换
            String obj = (String) it.next();
            System.out.println(obj);
            if (obj.equals("百度C语言")) {
                // 从集合中删除上一次next()方法返回的元素
                it.remove();
            }
            // 对book变量赋值，不会改变集合元素本身
            obj = "百度Python语言";
        }
        System.out.println(objs);
    }
}

从上面代码中可以看出，Iterator 仅用于遍历集合，如果需要创建 Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。没有集合的 Iterator 没有存在的价值。

注意：Iterator 必须依附于 Collection 对象，若有一个 Iterator 对象，则必然有一个与之关联的 Collection 对象。Iterator 提供了两个方法来迭代访问 Collection 集合里的元素，并可通过 remove() 方法来删除集合中上一次 next() 方法返回的集合元素。

当使用 Iterator 迭代访问 Collection 集合元素时，Collection 集合里的元素不能被改变，只有通过 Iterator 的 remove() 方法删除上一次 next() 方法返回的集合元素才可以，否则将会引发“java.util.ConcurrentModificationException”异常。下面程序示范了这一点。

public class IteratorErrorTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个集合
        Collection objs = new HashSet();
        objs.add("百度Java教程");
        objs.add("百度C语言教程");
        objs.add("百度C++教程");
        // 获取books集合对应的迭代器
        Iterator it = objs.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String obj = (String) it.next();
            System.out.println(obj);
            if (obj.equals("百度C++教程")) {
                // 使用Iterator迭代过程中，不可修改集合元素，下面代码引发异常
                objs.remove(obj);
            }
        }
    }
}

输出结果为：

百度C++教程
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
        at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(Unknown Source)
        at java.util.HashMap$KeyIterator.next(Unknown Source)
        at IteratorErrorTest.main(IteratorErrorTest.java:15)

第 15 行代码位于 Iterator 迭代块内，也就是在 Iterator 迭代 Collection 集合过程中修改了 Collection 集合，所以程序将在运行时引发异常。

Iterator 迭代器采用的是快速失败（fail-fast）机制，一旦在迭代过程中检测到该集合已经被修改（通常是程序中的其他线程修改），程序立即引发 ConcurrentModificationException 异常，而不是显示修改后的结果，这样可以避免共享资源而引发的潜在问题。

	快速失败（fail-fast）机制，是 Java Collection 集合中的一种错误检测机制。

注意：上面程序如果改为删除“百度C语言教程”字符串，则不会引发异常。对于 HashSet 以及后面的 ArrayList 等，迭代时删除元素都会导致异常。只有在删除集合中的某个特定元素时才不会抛出异常，这是由集合类的实现代码决定的。