有位小朋友最近正在爲年後換工作做準備，但是遇到一個問題，覺得很不可思議的一道筆試題。然後我把這道題發到技術羣裏，發現很多人居然不知道，很多都是連蒙帶猜的說。感覺很有必要寫一篇文章來說道說道。
奇怪的筆試題
閱讀下面這段代碼，請寫出這段代碼的輸出內容：
import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.*;public class Test {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String str = (String) iterator.next();
if (str.equals("2")) {
iterator.remove();
}
}
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("4");
}}他寫出來的答案是：
134奇怪的是，你把這道題目發給你身邊人，讓他們回答這道面試題輸出結果是什麼，說這個結果的人非常多。不行你試試
~
答案明顯不對，因爲在第一個while裏的 iterator.hasNext()==false後纔會到第二個while裏來，同一個Iterator對象，前面調一次iterator.hasNext()==false，再判斷一次結果不還是一樣嗎？，
所以第二個while判斷爲false，也就不會再去遍歷iterator了，由此可知本體答案是：4。
下面我們來分析一下爲什麼是具體底層是怎麼實現的。
這裏的Iterator是什麼？
- 迭代器是一種模式、詳細可見其設計模式，可以使得序列類型的數據結構的遍歷行爲與被遍歷的對象分離，即我們無需關心該序列的底層結構是什麼樣子的。只要拿到這個對象,使用迭代器就可以遍歷這個對象的內部
- Iterable 實現這個接口的集合對象支持迭代，是可以迭代的。實現了這個可以配合foreach使用~
- Iterator 迭代器，提供迭代機制的對象，具體如何迭代是這個Iterator接口規範的。
Iterator說明
public interface Iterator<E> {
//每次next之前，先調用此方法探測是否迭代到終點 boolean hasNext();
//返回當前迭代元素 ，同時，迭代遊標後移 E next();
/*刪除最近一次已近迭代出出去的那個元素。 只有當next執行完後，才能調用remove函數。 比如你要刪除第一個元素，不能直接調用 remove() 而要先next一下( ); 在沒有先調用next 就調用remove方法是會拋出異常的。 這個和MySQL中的ResultSet很類似 */
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}}這裏的實現類是ArrayList的內部類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 //modCountshi ArrayList中的屬性，當添加或刪除的時候moCount值會增加或者減少 //這裏主要是給fail-fast使用，避免一遍在遍歷，一遍正在修改導致數據出錯 //此列表在結構上被修改的次數。結構修改是指改變結構尺寸的修改列表， //或者以這樣的方式對其進行擾動,進步可能會產生錯誤的結果。 int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
//cursor初始值爲0，沒掉一次next方法就+1 //size是ArrayList的大小 return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
//把ArrayList中的數組賦給elementData Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
//每調用一次next方法，遊標就加1 //cursor=lastRet+1 cursor = i + 1;
//返回ArrayList中的元素 return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
//調用ArrayList中remove方法，溢出該元素 ArrayList.this.remove(lastRet);
//cursor=lastRet+1， //所以此時相當於cursor=cursor-1 cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}}再回到上面題目中：
第一個iterator.hasNext()
第1次循環
- hasNext方法中：cursor==0， size==3，所以cursor != size返回true。
- next方法中：cursor=0+1。返回"1"。
第2次循環
- hasNext方法中：cursor==1， size==3，所以cursor != size返回true。
- next方法中：cursor=1+1。返回"2"。
- remove方法中：cursor==cursor-1==2-1=1，把ArrayList中的"2"給刪除了，所以size==2。
第3次循環
- hasNext方法中：cursor==1， size==2，那麼cursor != size返回true。
- next方法中：cursor=1+1==2；返回"3"。
第4次循環
- hasNext方法中：cursor==2， size==2，那麼cursor != size返回false。
第二個iterator.hasNext()
hasNext方法中：cursor==2， size==2，所以cursor != size返回false。
所以，最後只輸出"4"，即答案爲4.
Iterator與泛型搭配
- Iterator對集合類中的任何一個實現類，都可以返回這樣一個Iterator對象。可以適用於任何一個類。
- 因爲集合類(List和Set等)可以裝入的對象的類型是不確定的,從集合中取出時都是Object類型,用時都需要進行強制轉化,這樣會很麻煩,用上泛型,就是提前告訴集合確定要裝入集合的類型,這樣就可以直接使用而不用顯示類型轉換.非常方便.
foreach和Iterator的關係
- for each以用來處理集合中的每個元素而不用考慮集合定下標。就是爲了讓用Iterator簡單。但是刪除的時候，區別就是在remove，循環中調用集合remove會導致原集合變化導致錯誤，而應該用迭代器的remove方法。
使用for循環還是迭代器Iterator對比
- 採用ArrayList對隨機訪問比較快，而for循環中的get()方法，採用的即是隨機訪問的方法，因此在ArrayList裏，for循環較快
- 採用LinkedList則是順序訪問比較快，iterator中的next()方法，採用的即是順序訪問的方法，因此在LinkedList裏，使用iterator較快
- 從數據結構角度分析,for循環適合訪問順序結構,可以根據下標快速獲取指定元素.而Iterator 適合訪問鏈式結構,因爲迭代器是通過next()和Pre()來定位的.可以訪問沒有順序的集合.
- 而使用 Iterator 的好處在於可以使用相同方式去遍歷集合中元素，而不用考慮集合類的內部實現（只要它實現了 java.lang.Iterable 接口），如果使用 Iterator 來遍歷集合中元素，一旦不再使用 List 轉而使用 Set 來組織數據，那遍歷元素的代碼不用做任何修改，如果使用 for 來遍歷，那所有遍歷此集合的算法都得做相應調整,因爲List有序,Set無序,結構不同,他們的訪問算法也不一樣.（還是說明了一點遍歷和集合本身分離了）。
總結
- 迭代出來的元素都是原來集合元素的拷貝。
- Java集合中保存的元素實質是對象的引用，而非對象本身。
- 迭代出的對象也是引用的拷貝，結果還是引用。那麼如果集合中保存的元素是可變類型的，那麼可以通過迭代出的元素修改原集合中的對象。