Java中如何使用Iterator和Iterable接口

发布时间：2021-11-17 19:48:45 作者：iii
来源：亿速云阅读：255

# Java中如何使用Iterator和Iterable接口

## 目录
1. [引言](#引言)
2. [Iterable接口详解](#iterable接口详解)
   - 2.1 [定义与作用](#定义与作用)
   - 2.2 [核心方法](#核心方法)
   - 2.3 [实现示例](#实现示例)
3. [Iterator接口剖析](#iterator接口剖析)
   - 3.1 [基本概念](#基本概念)
   - 3.2 [关键方法](#关键方法)
   - 3.3 [典型实现](#典型实现)
4. [集合框架中的实际应用](#集合框架中的实际应用)
   - 4.1 [List集合](#list集合)
   - 4.2 [Set集合](#set集合)
   - 4.3 [Map集合的特殊处理](#map集合的特殊处理)
5. [自定义集合实现](#自定义集合实现)
   - 5.1 [实现Iterable接口](#实现iterable接口)
   - 5.2 [配套Iterator开发](#配套iterator开发)
6. [增强for循环原理](#增强for循环原理)
7. [常见问题与最佳实践](#常见问题与最佳实践)
   - 7.1 [并发修改异常](#并发修改异常)
   - 7.2 [性能考量](#性能考量)
   - 7.3 [设计模式应用](#设计模式应用)
8. [Java8后的新特性](#java8后的新特性)
   - 8.1 [forEach方法](#foreach方法)
   - 8.2 [Spliterator介绍](#spliterator介绍)
9. [总结](#总结)
10. [附录](#附录)

## 1. 引言 <a id="引言"></a>
在Java集合框架中，Iterator和Iterable是两个最基础但至关重要的接口。它们共同构成了Java集合遍历的标准方式，也是理解Java集合体系的核心所在...

（此处展开800-1000字，包含：历史背景、设计目的、基础概念图解）

## 2. Iterable接口详解 <a id="iterable接口详解"></a>

### 2.1 定义与作用 <a id="定义与作用"></a>
```java
public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();
    // Java8后新增的默认方法...
}

核心作用： - 标识可迭代能力 - 支持增强for循环 - 为集合类提供统一访问入口

（详细说明300字+代码示例）

2.2 核心方法

iterator()

List<String> list = Arrays.asList("A","B","C");
Iterator<String> it = list.iterator();

方法特点分析： - 工厂方法模式 - 每次调用返回新迭代器 - 线程安全要求

（深入解析500字）

2.3 实现示例

自定义简单集合实现：

public class MyCollection<E> implements Iterable<E> {
    private E[] elements;
    
    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new MyIterator();
    }
    
    private class MyIterator implements Iterator<E> {
        // 实现细节...
    }
}

（完整实现+讲解800字）

3. Iterator接口剖析

3.1 基本概念

迭代器模式三要素： 1. 遍历访问 2. 统一接口 3. 隔离实现

（UML类图+设计思想解析600字）

3.2 关键方法

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
    default void remove() { ... }
    // Java8新增默认方法...
}

方法契约： - hasNext()的无副作用性 - next()的状态变更 - remove()的可选操作特性

（方法使用规范详解800字）

4. 集合框架中的实际应用

4.1 List集合

ArrayList迭代器实现特点：

private class Itr implements Iterator<E> {
    int cursor;       // 下一个元素索引
    int lastRet = -1; // 最后返回的索引
    int expectedModCount = modCount;
    
    public boolean hasNext() {
        return cursor != size;
    }
    
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E next() {
        checkForComodification();
        // 具体实现...
    }
}

（源码分析+性能比较1200字）

7. 常见问题与最佳实践

7.1 并发修改异常

典型错误示例：

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A","B"));
for(String s : list) {
    if("B".equals(s)) {
        list.remove(s);  // 抛出ConcurrentModificationException
    }
}

解决方案对比表：

方案	适用场景	线程安全	性能影响
Iterator.remove()	单线程删除	不安全	O(1)
CopyOnWriteArrayList	多线程读多写少	安全	写操作O(n)
Collections.synchronizedList	多线程同步访问	安全	每次访问同步开销

（完整问题分析+解决方案1500字）

9. 总结

关键点回顾： 1. Iterable是能力标识接口 2. Iterator是遍历行为抽象 3. 两者配合实现迭代器模式 4. Java8后的函数式增强

（发展趋势展望+学习建议500字）

10. 附录

JDK源码关键片段
性能测试数据
相关设计模式扩展阅读

”`

注：由于篇幅限制，以上为精简版大纲。实际11300字文章需要： 1. 每个章节填充详细文字说明 2. 增加更多代码示例（约15-20个） 3. 添加示意图和表格（约8-10个） 4. 补充性能对比数据 5. 加入实际工程案例

需要扩展哪个部分可以告诉我，我可以提供更详细的内容展开。