Java中Iterator迭代器的用法详解及案例演示

一、基础遍历用法

核心方法：hasNext()、next()
作用：顺序遍历集合元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class BasicExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");
        
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            String fruit = it.next();
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}
// 输出顺序：Apple → Banana → Cherry

说明：通过iterator()方法获取迭代器对象，hasNext()判断是否还有元素，next()获取当前元素并移动指针。

二、安全删除元素

方法：remove()
作用：删除当前遍历到的元素，避免并发修改异常

// 正确用法
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
    String item = it.next();
    if (item.startsWith("B")) {
        it.remove(); // 通过迭代器删除
    }
}
System.out.println(list); // 输出：[Apple, Cherry]

// 错误用法：直接调用集合的remove()
list.remove(item); // 会抛出ConcurrentModificationException

关键点：直接操作集合的增删方法会导致迭代器状态不一致，必须通过迭代器的remove()方法。

三、遍历Map集合

策略：通过entrySet()、keySet()或values()获取迭代器

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Java", 1);
        map.put("Python", 2);
        
        // 遍历键值对
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
        while(it.hasNext()) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}
// 输出示例：Java:1  Python:2

说明：Map本身不直接支持迭代器，需通过视图集合转换。

四、ListIterator双向遍历

功能扩展：previous(), add(), set()
适用场景：需要反向遍历或修改List元素

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
ListIterator<String> lit = list.listIterator();

// 正向遍历
while(lit.hasNext()) {
    System.out.println(lit.next()); // A → B → C
}

// 反向遍历
while(lit.hasPrevious()) {
    System.out.println(lit.previous()); // C → B → A
}

// 修改元素
lit.next(); // 移动到B
lit.set("X"); // 将B改为X
System.out.println(list); // 输出：[A, X, C]

特点：支持双向移动和元素修改，仅适用于List类型集合。

五、增强for循环底层原理

语法糖：底层基于迭代器实现

for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}
// 等效于：
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
    String fruit = it.next();
    System.out.println(fruit);
}

限制：增强for循环中不能直接调用remove()，需改用显式迭代器操作。

六、并发修改异常场景

触发条件：迭代过程中直接修改集合结构

Iterator<String> it = list.iterator();
list.add("New Element"); // 结构被修改
it.next(); // 抛出ConcurrentModificationException

解决方案：

1. 使用CopyOnWriteArrayList等并发集合
2. 通过迭代器自身的修改方法操作。

总结

通过合理应用迭代器，可以实现对集合的安全高效操作，尤其适合需要动态修改集合内容的场景。