Java当中的Iterable 和Iterator

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众所周知，java是完全面向对象的语言，其核心便是一切设计都是为了对象，一切设计也即是对象，iterable和iterator也不例外。在上cs61B的课程时，什么是迭代器，为什么要有迭代器对象，iterator方法是干什么用的，为什么要继承iterable类，为什么要在类内单独再写一个类去实现itetor类等等诸多问题困扰着我。

原理解析

两层抽象

但是如果从对象的角度来看，我们需要一个interface去从简单的code到for-each loop的转换，这个interface就是iterable,他将我们背后调用的过程封装成for-each loop。那么背地里去实现这个简单code的幕后黑手是谁？是一个Iterator对象，但是这个对象是和当前类所绑定的，因此需要针对这个类单独设计一个Iterator类用来处理与这个类相关的数据，我们们姑且称这个Iteartor类为SpecificIterator。

明白了这两点之后我们可以理解，中间有两层抽象过程，第一层是从单纯的遍历到SpecificIterator的抽象，即Iterator的抽象，这个抽象使得我们遍历类的数据时脱离了类的具体实现，反而用迭代器的方法泛化了我们遍历的过程。第二层是迭代器到for-each loop的抽象,即Iterable的抽象，这里我们稍后会结合两份代码来讲述

Iterable抽象

Iterable抽象指的是，左边的for-each loop实际上等价于右边较为丑陋简单的代码，而这个等价过程就是通过Iterable抽象而来的，只有声明了Iterable才能支持这种等价过程。

Iterator抽象

上层的Iterable抽象需要下层的Iterator抽象来实现，也即是说该类内部需要提供一个Iterator类支持hasNext和next方法，那么针对该类设计一个继承自Iterator的类，在该类当中针对该类存储数据的物理结构实现SpecificIterator的hasNext和next方法即可

实例分析

这里以Deque61B为例 如果有类LinkedListDeque61B，该类的部分定义和类内方法的实现如下

public class LinkedListDeque61B<T> implements Deque61B<T>,Iterable<T> 
{

// data storage: bidirectional node
  private class LNode {
        public LNode prev;
        public T item;
        public LNode next;

        LNode(T i, LNode n) {

            item = i;
            next = n;
//            n.prev=this;
        }
   
    private LNode sentFront;
    private LNode sentBack;
    private  int size_;

     private  class SpecificIterator implements Iterator<T>
       {
           private  LNode wizPos ;
           SpecificIterator()
       {
           wizPos=sentFront.next;
       }

       /**
        * Returns {@code true} if the iteration has more elements.
        * (In other words, returns {@code true} if {@link #next} would
        * return an element rather than throwing an exception.)
        *
        * @return {@code true} if the iteration has more elements
        */
       @Override
       public boolean hasNext() {
           return wizPos!=sentBack;
       }

       /**
        * Returns the next element in the iteration.
        *
        * @return the next element in the iteration
        * @throws NoSuchElementException if the iteration has no more elements
        */
       @Override
       public T next() {
           T returnItem =wizPos.item;
           wizPos=wizPos.next;
           return returnItem;
       }
   }
/**
    * Returns an iterator over elements of type {@code T}.
    *
    * @return an Iterator.
    */
   @Override
   public Iterator<T> iterator() {
       return new SpecificIterator();
   }
}

该类继承Iterable，在类内实现iteartor方法并且返回一个Iterator对象。类内定义SpecificIterator，实现hasNext和next方法。

收获与感悟

感觉java当中的迭代器和C++的迭代器不太一样，C++的迭代器是针对容器而设计的，java的迭代器是面对对象而设计的，还没有设计过C++的迭代器。

写在后面

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