迭代器模式：就是提供一種方法對一個容器對象中的各個元素進行訪問，而又不暴露該對象容器的內部細節。
概述
Java集合框架的集合類，我們有時候稱之爲容器。容器的種類有很多種，比如ArrayList、LinkedList、HashSet…，每種容器都有自己的特點，ArrayList底層維護的是一個數組；LinkedList是鏈表結構的；HashSet依賴的是哈希表，每種容器都有自己特有的數據結構。
因爲容器的內部結構不同，很多時候可能不知道該怎樣去遍歷一個容器中的元素。所以爲了使對容器內元素的操作更爲簡單，Java引入了迭代器模式！
把訪問邏輯從不同類型的集合類中抽取出來，從而避免向外部暴露集合的內部結構。
對於數組我們使用的是下標來進行處理的：
1 int array[] = new int[3];
2 for (int i = 0; i < array.length; i++) {
3 System.out.println(array[i]);
4 }
對ArrayList的處理：
1 List<String> list = new ArrayList<String>();
2 for(int i = 0 ; i < list.size() ; i++){
3 String string = list.get(i);
4 }
對於這兩種方式，我們總是都知道它的內部結構，訪問代碼和集合本身是緊密耦合的，無法將訪問邏輯從集合類和客戶端代碼中分離出來。不同的集合會對應不同的遍歷方法，客戶端代碼無法複用。在實際應用中如何將上面兩個集合整合是相當麻煩的。所以纔有Iterator，它總是用同一種邏輯來遍歷集合。使得客戶端自身不需要來維護集合的內部結構，所有的內部狀態都由Iterator來維護。客戶端不用直接和集合進行打交道，而是控制Iterator向它發送向前向後的指令，就可以遍歷集合。
1.java.util.Iterator
下面讓我們看看Java中的Iterator接口是如何實現的
在Java中Iterator爲一個接口，它只提供了迭代的基本規則。在JDK中它是這樣定義的：對Collection進行迭代的迭代器。迭代器取代了Java Collection Framework中的Enumeration。迭代器與枚舉有兩點不同:
1. 迭代器在迭代期間可以從集合中移除元素。
2. 方法名得到了改進，Enumeration的方法名稱都比較長。
其接口定義如下:
package java.util;
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();//判斷是否存在下一個對象元素
E next();//獲取下一個元素
void remove();//移除元素
}
2.Iterable
Java中還提供了一個Iterable接口，Iterable接口實現後的功能是‘返回’一個迭代器，我們常用的實現了該接口的子接口有:Collection、List、Set等。該接口的iterator()方法返回一個標準的Iterator實現。實現Iterable接口允許對象成爲Foreach語句的目標。就可以通過foreach語句來遍歷你的底層序列。
Iterable接口包含一個能產生Iterator對象的方法，並且Iterable被foreach用來在序列中移動。因此如果創建了實現Iterable接口的類，都可以將它用於foreach中。
Iterable接口的具體實現:
Package java.lang;
import java.util.Iterator;
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();
}
使用迭代器遍歷集合:
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("張三1");
list.add("張三2");
list.add("張三3");
list.add("張三4");
List<String> linkList = new LinkedList<String>();
linkList.add("link1");
linkList.add("link2");
linkList.add("link3");
linkList.add("link4");
Set<String> set = new HashSet<String>();
set.add("set1");
set.add("set2");
set.add("set3");
set.add("set4");
//使用迭代器遍歷ArrayList集合
Iterator<String> listIt = list.iterator();
while(listIt.hasNext()){
System.out.println(listIt.next());
}
//使用迭代器遍歷Set集合
Iterator<String> setIt = set.iterator();
while(setIt.hasNext()){
System.out.println(setIt.next());
}
//使用迭代器遍歷LinkedList集合
Iterator<String> linkIt = linkList.iterator();
while(linkIt.hasNext()){
System.out.println(linkIt.next());
}
}
使用foreach遍歷集合:
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("張三1");
list.add("張三2");
list.add("張三3");
list.add("張三4");
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
可以看出使用foreach遍歷集合的優勢在於代碼更加的簡潔，更不容易出錯，不用關心下標的起始值和終止值。
3.Iterator遍歷時不可以刪除集合中的元素問題
在使用Iterator的時候禁止對所遍歷的容器進行改變其大小結構的操作。
例如: 在使用Iterator進行迭代時，如果對集合進行了add、remove操作就會出現ConcurrentModificationException異常。
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("張三1");
list.add("張三2");
list.add("張三3");
list.add("張三4");
//使用迭代器遍歷ArrayList集合
Iterator<String> listIt = list.iterator();
while(listIt.hasNext()){
Object obj = listIt.next();
if(obj.equals("張三3")){
list.remove(obj);
}
}
* 因爲在你迭代之前，迭代器已經被通過list.itertor()創建出來了，如果在迭代的過程中，又對list進行了改變其容器大小的操作，那麼Java就會給出異常。因爲此時Iterator對象已經無法主動同步list做出的改變，Java會認爲你做出這樣的操作是線程不安全的，就會給出善意的提醒（拋出ConcurrentModificationException異常）
Iterator的實現源碼:
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();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
* 通過查看源碼發現原來檢查並拋出異常的是checkForComodification()方法。在ArrayList中modCount是當前集合的版本號，每次修改(增、刪)集合都會加1；expectedModCount是當前迭代器的版本號，在迭代器實例化時初始化爲modCount。我們看到在checkForComodification()方法中就是在驗證modCount的值和expectedModCount的值是否相等，所以當你在調用了ArrayList.add()或者ArrayList.remove()時，只更新了modCount的狀態，而迭代器中的expectedModCount未同步，因此纔會導致再次調用Iterator.next()方法時拋出異常。但是爲什麼使用Iterator.remove()就沒有問題呢？通過源碼的第28行發現，在Iterator的remove()中同步了expectedModCount的值，所以當你下次再調用next()的時候，檢查不會拋出異常。
使用該機制的主要目的是爲了實現ArrayList中的快速失敗機制（fail-fast），在Java集合中較大一部分集合是存在快速失敗機制的。
快速失敗機制產生的條件:當多個線程對Collection進行操作時，若其中某一個線程通過Iterator遍歷集合時，該集合的內容被其他線程所改變，則會拋出ConcurrentModificationException異常。
所以要保證在使用Iterator遍歷集合的時候不出錯誤，就應該保證在遍歷集合的過程中不會對集合產生結構上的修改。
使用Foreach時對集合的結構進行修改會出現異常:
上面我們說了實現了Iterable接口的類就可以通過Foreach遍歷，那是因爲foreach要依賴於Iterable接口返回的Iterator對象，所以從本質上來講，Foreach其實就是在使用迭代器，在使用foreach遍歷時對集合的結構進行修改，和在使用Iterator遍歷時對集合結構進行修改本質上是一樣的。所以同樣的也會拋出異常，執行快速失敗機制。
foreach是JDK1.5新增加的一個循環結構，foreach的出現是爲了簡化我們遍歷集合的行爲。
for循環與迭代器的對比:
* 效率上各有各的優勢:
> ArrayList對隨機訪問比較快，而for循環中使用的get()方法，採用的即是隨機訪問的方法，因此在ArrayList裏for循環快。
> LinkedList則是順序訪問比較快，Iterator中的next()方法採用的是順序訪問方法，因此在LinkedList裏使用Iterator較快。
> 主要還是要依據集合的數據結構不同的判斷。