Java迭代器：深入理解与应用

在Java编程中，迭代器（Iterator）是一个用于遍历集合（Collection）的接口。它提供了一种标准的方式来访问集合中的元素，而不需要暴露其底层结构。本文将详细介绍Java迭代器的概念、工作原理、实现方式以及如何在实际开发中应用迭代器。

迭代器的概念

迭代器模式是一种设计模式，它允许一个应用程序遍历一个聚合对象，而不需要暴露该对象的内部表示。在Java中，java.util.Iterator接口定义了迭代器的基本行为。这个接口包含以下几个核心方法：

hasNext()：判断集合中是否还有元素。
next()：返回集合中的下一个元素。
remove()：从集合中移除当前元素。

迭代器的工作原理

迭代器通过维护一个内部游标来跟踪当前遍历的位置。当调用next()方法时，迭代器会移动游标到下一个元素，并返回该元素。如果集合中没有更多的元素，hasNext()方法将返回false。remove()方法允许在遍历过程中移除元素，这在某些情况下非常有用。

迭代器的实现

在Java中，实现迭代器通常有两种方式：

直接实现Iterator接口：自定义一个类实现Iterator接口，并提供hasNext()、next()和remove()方法的具体实现。
使用内部类：在集合类内部定义一个实现了Iterator接口的内部类。

示例代码

下面是一个简单的迭代器实现示例：

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

public class MyCollection {
    private int[] data;
    private int size = 0;

    public MyCollection(int capacity) {
        data = new int[capacity];
    }

    public void add(int value) {
        if (size < data.length) {
            data[size++] = value;
        }
    }

    public Iterator<Integer> iterator() {
        return new MyIterator();
    }

    private class MyIterator implements Iterator<Integer> {
        private int cursor = 0;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return cursor < size;
        }

        @Override
        public Integer next() {
            if (!hasNext()) {
                throw new NoSuchElementException();
            }
            return data[cursor++];
        }

        @Override
        public void remove() {
            if (cursor == 0) {
                throw new IllegalStateException();
            }
            for (int i = cursor - 1; i < size - 1; i++) {
                data[i] = data[i + 1];
            }
            size--;
            cursor--;
        }
    }
}