iterator与iterable

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，从而避免向客户端暴露集合的内部结构。
例如，如果没有使用Iterator，遍历一个数组的方法是使用索引：
for(int i=0; i而访问一个链表（LinkedList）又必须使用while循环：
while((e=e.next())!=null) { ... e.data() ... } 
以上两种方法客户端都必须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离出来，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，如果以后需要把ArrayList更换为LinkedList，则原来的客户端代码必须全部重写。

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(); ) { ... } 
奥秘在于客户端自身不维护遍历集合的"指针"，所有的内部状态（如当前元素位置，是否有下一个元素）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。
客户端从不直接和集合类打交道，它总是控制Iterator，向它发送"向前"，"向后"，"取当前元素"的命令，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(); } 
依赖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(); ) { 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(但是限于只读，如果需要remove，还是直接使用iterator)：
// Type是具体的类型，如String。 for(Type t : c) { // 对t的操作... } 
每 一种集合类返回的Iterator具体类型可能不同，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，客户端不关心到底是哪种Iterator，它只需要获得这个 Iterator接口即可，这就是面向对象的威力。

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如果想用foreach遍历自定义类的集合,自定义类通常需要实现implement iterable接口. 该接口定义了Iterator iterator()方法. 有些时候这个iterator方法可以供用类里面的集合属性.iterator()返回.

public class Teacher implements Iterable{

private String name;
private int age;


public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Iterator iterator() {
return new Itr();
}


public static void main(String[] args) {
Teacher t = new Teacher();
t.setName("aaaaaaa");
t.setAge(23);
for (Object o : t) {
System.out.println(o.toString());
}
}


private class Itr implements Iterator{
private int cursor=0; // 属性的索引
private Field[] fields = Teacher.class.getDeclaredFields(); // 属性的数组

public boolean hasNext() {

return cursor!=(Teacher.class.getDeclaredFields().length);
}

public Object next() {
Object o=null;
try{
fields[cursor].setAccessible(true); // 让内部类可以访问外部类的私有属性的值
o = fields[cursor].getName()+" "+fields[cursor].get(Teacher.this);
cursor++;
}catch(Exception e){
System.out.println(e);
}

return o;
}

public void remove() {
// TODO Auto-generated method stub

}

}
}

import java.util.Iterator;

//测试类
public class Exec {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建学生集合类
Students students = new Students(10);

// 通过for each语句迭代循环学生集合类的每个元素
for (Object obj : students) {
Student stu = (Student) obj;
System.out.println(stu.getSid() + ":" + stu.getName());
}
}
}

// 支持for each迭代循环的学生集合类
class Students implements Iterable {
// 存储所有学生类的数组
private Student[] stus;

// 该构造函数可以生成指定大小的学生类变量数组，并初始化该学生类变量数组
public Students(int size) {
stus = new Student[size];
for (int i = 0; i stus[i] = new Student(String.valueOf(i), "学生" + String.valueOf(i));
}
}

// 实现Iterable接口的重要方法，返回自定义的迭代类变量
public Iterator iterator() {
return new StudentIterator();
}

// 实现Iterator接口的私有内部类，外界无法直接访问
private class StudentIterator implements Iterator {
// 当前迭代元素的下标
private int index = 0;

// 判断是否还有下一个元素，如果迭代到最后一个元素就返回false
public boolean hasNext() {
return index != stus.length;
}

// 返回当前元素数据，并递增下标
public Object next() {
return stus[index++];
}

// 这里不支持，抛出不支持操作异常
public void remove() {
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
}

// 学生类
class Student {
// 学生学号
private String sid;

// 学生姓名
private String name;

// 默认构造函数
public Student() {
}

// 支持属性值初始化的构造函数
public Student(String sid, String name) {
setSid(sid);
setName(name);
}

// 学生学号的读取函数
public String getSid() {
return sid;
}

// 学生学号的设置函数
public void setSid(String sid) {
this.sid = sid;
}

// 学生姓名的读取函数
public String getName() {
return name;
}

// 学生姓名的设置函数
public void setName(String name) {
this.name = name;
}

// 格式化字符信息输出
public String toString() {
return this.sid + ":" + this.name;
}
}

为什么一定要去实现Iterable这个接口呢？ 为什么不直接实现Iterator接口呢？

看一下JDK中的集合类，比如List一族或者Set一族， 
都是实现了Iterable接口，但并不直接实现Iterator接口。 
仔细想一下这么做是有道理的。因为Iterator接口的核心方法next()或者hasNext() 
是依赖于迭代器的当前迭代位置的。 
如果Collection直接实现Iterator接口，势必导致集合对象中包含当前迭代位置的数据(指针)。 
当集合在不同方法间被传递时，由于当前迭代位置不可预置，那么next()方法的结果会变成不可预知。 
除非再为Iterator接口添加一个reset()方法，用来重置当前迭代位置。 
但即时这样，Collection也只能同时存在一个当前迭代位置。 
而Iterable则不然，每次调用都会返回一个从头开始计数的迭代器。 
多个迭代器是互不干扰的

iterator与iterable