1 Iterator的概念

在Java中，如果我们需要遍历一个集合（Collection）或者数组（Array），我们通常会使用for循环来遍历。但是，当我们需要在遍历的过程中修改集合或者数组时，这种方式就不再适用了。因为在遍历的时候，我们不能同时修改同一个集合或者数组，否则会抛出ConcurrentModificationException异常。因此，Java提供了一种迭代器（Iterator）来解决这个问题。

Java Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。

Iterator 是 Java 迭代器最简单的实现，ListIterator 是 Collection API 中的接口， 它扩展了 Iterator 接口。

2 Iterator的定义

迭代器是一个对象，允许用户每次获得和使用集合中的一个元素，它与某个集合一同使用，但是它是一个单独的对象。迭代器是有助于实现某个集合的一种机制。

在java中，迭代器提供了一种标准方法，可以一次访问集合中的每一个元素，这是一种通用的操作。迭代器是一个对象，允许用户每次获取和使用集合中的一个元素。JavaAPI中迭代器由两个基本的接口实现的：

Iterator:用于定义一个对象，该对象作为一个迭代器。

Iterable：用于定义一个集合，从该集合中可以抽取出一个迭代器。

集合定义为Iterable，当需要的时候可以提供一个Iterator对象。Iterable接口只有一个方法，名字为 iterator() 返回值是一个Iterator对象，当创建一个集合时需要确定元素的类型，通常是在迭代器中定义元素：

public Iterator iterator() {
return new ArrayListIterator();

}

Iterator接口含有3个方法。前两个是hasNext和next，可以用于依次访问集合中的元素。

大多数的迭代器都是fail-fast的，当迭代器使用之中，如果要修改集合将抛出一个异常。

许多时候我们含显示迭代器的while，而不是使用for-each循环。因为，首先是一般不需要迭代的所有元素，另外，如果使用remove，需要调用显示的迭代器，然而foreach没有提供对迭代器的显示访问。

3 Iterator的使用

获取一个迭代器：集合想获取一个迭代器可以使用 iterator() 方法。

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建集合
        ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Zhihu");

        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = sites.iterator();

        // 输出集合中的第一个元素
        System.out.println(it.next());
    }
}
// 执行以上代码，输出结果如下：
// Google

循环集合元素：让迭代器 it(迭代器名字) 逐个返回集合中所有元素最简单的方法是使用 while 循环。

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建集合
        ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Zhihu");

        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = sites.iterator();

        // 输出集合中的所有元素
        while(it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}
// 执行以上代码，输出结果如下：
// Google
// Runoob
// Taobao
// Zhihu

删除元素：删除集合中的元素可以使用 remove() 方法。

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

// 以下实例我们删除集合中小于 10 的元素
public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
        numbers.add(12);
        numbers.add(8);
        numbers.add(2);
        numbers.add(23);
        Iterator<Integer> it = numbers.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            Integer i = it.next();
            if(i < 10) {  
                it.remove();  // 删除小于 10 的元素
            }
        }
        System.out.println(numbers);
    }
}
// 执行以上代码，输出结果如下：
// [12, 23]

注意：Java 迭代器是一种单向遍历机制，即只能从前往后遍历集合中的元素，不能往回遍历。同时，在使用迭代器遍历集合时，不能直接修改集合中的元素，而是需要使用迭代器的 remove() 方法来删除当前元素。

4 为什么选择Iterator？

• 抽象化遍历：Iterator将遍历集合的逻辑抽象化，使得用户无需关心集合的具体实现细节，即可实现遍历操作。这种抽象化提高了代码的复用性和可维护性。
• 安全性：在遍历集合时，直接对集合进行修改（如添加或删除元素）可能会导致ConcurrentModificationException异常。而Iterator提供的remove()方法则允许在遍历过程中安全地删除元素，避免了这种异常的发生。
• 灵活性：Iterator接口可以被不同的集合类实现，包括List、Set等，使得不同类型的集合都能以统一的方式被遍历。此外，通过自定义Iterator实现，还可以为特定需求提供特殊的遍历逻辑。
• 遵循设计模式：Iterator模式是一种行为型设计模式，它提供了一种方法来顺序访问一个集合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。这种设计模式在Java集合框架中得到了广泛的应用。

尽管Iterator提供了强大的遍历功能，但它也有一些局限性。例如，Iterator只能单向遍历集合，不能反向遍历或随机访问集合中的元素。此外，Iterator的remove()方法只能删除最近通过next()方法访问的元素，这在一定程度上限制了删除操作的灵活性。