JAVA 学习笔记(一)iterator

简言

时隔第一次接触面向对象语言多年,重新来认识一下JAVA这位元老。回想过去几年,感触还是颇深,我几乎有关面向对象的一切都是从CSharp开始的。因为一些众所周知的原因, JAVA和CSharp基础语法上面很接近。但也有一些不同之处,总而言之,虽然看着它倍感亲切,但是既然决定去学习,那么也就要处理好所有细节。废话不多说,按照学习语言的惯例,Start with data structure。
(这是一类类似笔记的东西,难免有错误误人子弟,请保持批判的眼光看待,感谢(* ̄︶ ̄))

各种集合类型

先放一张图。目前为止我什么都不知道,所以先放张图。

image.png

从图中看起来,万物基于Iterator,先看一下Iterator的东西总没错。
(开始我错误的将图中实线理解成了继承, 所以这张图造成了我很大困扰,实际上实线代表的意思是 “合成复用” 而非继承。即A <=B(product) 表示能通过B类实例拿到A类实例)

public interface Iterator<E>

Iterator是一个接口,中文名叫迭代器。定义的功能是对各种数据集合的迭代。我们来逐步分析它。其内部方法:

boolean hasNext();
E next();
default void remove();
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action);

关于default关键词,其为JAVA8之后的特性, 即接口中可以提供的默认函数实现方式。 可以看着这篇文章来了解: https://blog.csdn.net/lin6286878/article/details/53464804

hasNext: 相当简单明了,hasNext用于判断集合中是否存在下一个元素,通常用于指示迭代是否完成。
next: 用于返回当前迭代位置的下一个迭代元素。E是泛型。
remove 用于从底层集合中删除此迭代器当前迭代索引指向的元素。
forEachRemaining 用于支持lambda的操作。

Iterator迭代器 通常 由具有 “迭代能力” 的类(即实现了Iterable接口)调用 iterator()方法得到。比方说有一个 MyList 类实现了 Iterable 接口,那么实现的方法中,就得有一个interator()方法用于 得到这个数据类型 的迭代器, 这个迭代器比方说叫做MyListLtr, 它必须去实现Iterator接口。

上面是接口简介,下面讨论他们的具体意义。找一个大家最熟悉的iterator iterable的实现类来讨论具体迭代方法的实现。

LinkList的迭代实现
public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        List lst = new LinkedList();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            lst.add(i);  // 添加十个数进链表。
        }

        yieldIterator(lst.iterator());
    }

    public static void yieldIterator(Iterator iter) {
        while(iter.hasNext()) {
            System.out.println(iter.next());
        }
    }
}

迭代并输出当前迭代到的元素的值。
hasNext在这里判断当前集合是否还有 下一位 元素。即迭代是否完成。
next获取返回当前迭代元素的 下一位 元素。并将迭代器索引下移一位。
咱们深度遍历一下看一下具体实现。
首先从iterator()开始,这个方法的具体实现在 AbstractSequentialList里面, 是LinkList的父类。按照刚才的理解,就是 AbstractSequentialList实现了iterator方法。其子类LinkList当然也就具有了父类的能力。

    // AbstractSequentialList
    public Iterator<E> iterator() {
        return listIterator();
    }
    public ListIterator<E> listIterator() {
        return listIterator(0);
    }
    public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
        rangeCheckForAdd(index);

        return new ListItr(index);
    }
    private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index < 0 || index > size())
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

我们可以看到,折腾了半天,其实我们的拿到的是 ListItr 类的实例。那么这个ListItr是什么呢。

private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E>;
public interface ListIterator<E> extends Iterator<E>;

没错,它是一个Iterator的派生类。(废话, 调用iterable.iterator()不得到iterator, 再度强调请注意和Iterable的区别)

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