2022年Java源码分析:深入探讨Iterator模式Java教程.docx
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1、2022年Java源码分析:深入探讨Iterator模式Java教程java.util包中包含了一系列重要的集合类。本文将从分析源码入手,深化探讨一个集合类的内部结构,以及遍历集合的迭代模式的源码实现内幕。下面我们先简洁探讨一个根接口Collection,然后分析一个抽象类AbstractList和它的对应Iterator接口,并细致探讨迭代子模式的实现原理。本文探讨的源代码版本是JDK 1.4.2,因为JDK 1.5在java.util中运用了许多泛型代码,为了简化问题,所以我们还是探讨1.4版本的代码。集合类的根接口CollectionCollection接口是全部集合类的根类型。它的一个
2、主要的接口方法是:boolean add(Object c)add()方法将添加一个新元素。留意这个方法会返回一个boolean,但是返回值不是表示添加胜利与否。细致阅读doc可以看到,Collection规定:假如一个集合拒绝添加这个元素,无论任何缘由,都必需抛出异样。这个返回值表示的意义是add()方法执行后,集合的内容是否变更了(就是元素有多数量,位置等改变),这是由详细类实现的。即:假如方法出错,总会抛出异样;返回值仅仅表示该方法执行后这个Collection的内容有无改变。类似的还有:boolean addAll(Collection c);boolean remove(Object
3、 o);boolean removeAll(Collection c);boolean remainAll(Collection c);Object toArray()方法很简洁,把集合转换成数组返回。Object toArray(Object a)方法就有点困难了,首先,返回的Object仍旧是把集合的全部元素变成的数组,但是类型和参数a的类型是相同的,比如执行:String o = (String)c.toArray(new String0);得到的o实际类型是String。其次,假如参数a的大小装不下集合的全部元素,返回的将是一个新的数组。假如参数a的大小能装下集合的全部元素,则返回的还
4、是a,但a的内容用集合的元素来填充。尤其要留意的是,假如a的大小比集合元素的个数还多,a后面的部分全部被置为null。最终一个最重要的方法是iterator(),返回一个Iterator(迭代子),用于遍历集合的全部元素。用Iterator模式实现遍历集合Iterator模式是用于遍历集合类的标准访问方法。它可以把访问逻辑从不同类型的集合类中抽象出来,从而避开向客户端暴露集合的内部结构。例如,假如没有运用Iterator,遍历一个数组的方法是运用索引:for(int i=0; i而访问一个链表(LinkedList)又必需运用while循环:while(e=e.next()!=null)
5、123; . e.data() . }以上两种方法客户端都必需事先知道集合的内部结构,访问代码和集合本身是紧耦合,无法将访问逻辑从集合类和客户端代码中分别出来,每一种集合对应一种遍历方法,客户端代码无法复用。更恐怖的是,假如以后须要把ArrayList更换为LinkedList,则原来的客户端代码必需全部重写。为解决以上问题,Iterator模式总是用同一种逻辑来遍历集合:for(Iterator it = c.iterater(); it.hasNext(); ) { . }奇妙在于客户端自身不维护遍历集合的指针,全部的内部状态(如当前元素位置,是否有下一个元素
6、)都由Iterator来维护,而这个Iterator由集合类通过工厂方法生成,因此,它知道如何遍历整个集合。客户端从不干脆和集合类打交道,它总是限制Iterator,向它发送向前,向后,取当前元素的吩咐,就可以间接遍历整个集合。首先看看java.util.Iterator接口的定义:public interface Iterator {boolean hasNext();Object next();void remove();}依靠前两个方法就能完成遍历,典型的代码如下:for(Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); )
7、3;Object o = it.next();/ 对o的操作.}在JDK1.5中,还对上面的代码在语法上作了简化:/ Type是详细的类型,如String。for(Type t : c) {/ 对t的操作.}每一种集合类返回的Iterator详细类型可能不同,Array可能返回ArrayIterator,Set可能返回SetIterator,Tree可能返回TreeIterator,但是它们都实现了Iterator接口,因此,客户端不关切究竟是哪种Iterator,它只须要获得这个Iterator接口即可,这就是面对对象的威力。 Iterator源码剖析让我们来看
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