Java学习Collection单列集合中的三种通用遍历方法
在 Java 集合框架中，Collection 接口提供了多种通用遍历方法，适用于所有实现了该接口的集合类（如 ArrayList、HashSet、LinkedList 等）。
一.迭代器遍历
1.迭代器
(1). 迭代器（Iterator）的核心概念
- 设计模式：迭代器是一种行为设计模式，提供顺序访问聚合对象元素的方法，无需暴露其内部结构
- 解耦遍历：将遍历逻辑从集合实现中分离，实现遍历与数据结构的解耦
- 统一接口：为不同集合提供一致的遍历方式（如数组、链表、树等）
(2). 迭代器基本操作
| 方法 | 功能描述 |
|---|---|
hasNext() | 检查是否还有下一个元素可用（返回boolean） |
next() | 返回下一个元素并移动指针 |
remove() | 删除最后访问的元素（可选操作，部分实现不支持） |
forEachRemaining() | Java 8新增，对剩余元素执行操作（接收Consumer函数式接口） |
2.Java Collection 迭代器遍历详解
底层实现原理：
- 游标控制：迭代器内部维护一个隐式游标（cursor），初始位置在集合第一个元素之前
- 状态追踪：通过
modCount机制记录集合的结构修改次数（添加/删除操作） - 双向校验：
hasNext()：检查游标是否到达集合末尾（基于当前集合大小）next()：移动游标并返回元素，同时校验modCount是否变化（检测并发修改）- 删除操作：
remove()方法删除当前元素后，会同步更新迭代器的expectedModCount和集合的modCount - 数据结构适配：不同集合有专属迭代器实现（如ArrayList.Itr，HashMap.EntryIterator）
(1). 获取迭代器的方式
// 所有Collection子类通用方式
Iterator<T> it = collection.iterator();// List专用（支持双向遍历）
ListIterator<T> listIt = list.listIterator(); // Java 1.5+ 增强for循环（底层使用迭代器）
for (T item : collection) { ... }(2).基础遍历示例
List<String> fruits = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry");Iterator<String> it = fruits.iterator();
while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next());
}最传统的遍历方式，支持在遍历过程中安全删除元素
(3).迭代器注意事项
- 迭代器遍历完毕后指针不会自动复位
- 循环中只能用一次next方法
- 迭代器遍历时，不能用集合的方法进行增加或者删除
(4).迭代器删除
Collection<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");Iterator<String> iterator = fruits.iterator();
while (iterator.hasNext()) {String fruit = iterator.next();System.out.println(fruit);// 安全删除当前元素if ("Banana".equals(fruit)) {iterator.remove();}
}
System.out.println("移除香蕉后: " + fruits);二.增强for遍历
1. 基本概念
- 引入版本：Java 5（JDK 1.5）
- 设计目的：简化数组和集合的遍历语法
- 语法结构：
for (元素类型 局部变量 : 遍历对象) {// 循环体
}2.底层实现原理
数组转换：
// 源码
for (String item : arr) { ... }// 编译器转换后
for (int i=0; i < arr.length; i++) {String item = arr[i];...
}集合转换：
// 源码
for (String item : list) { ... }// 编译器转换后
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {String item = it.next();...
}三.Lambda表达式遍历
1. 核心概念
- 函数式编程：将函数作为参数传递
- 核心接口：
java.util.function.Consumer - 语法本质：
collection.forEach(元素 -> { 处理逻辑 })2. 底层实现原理
3. 基本用法示例
List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Python", "Go");// 1. 基础Lambda
languages.forEach(lang -> System.out.println(lang));// 2. 方法引用
languages.forEach(System.out::println);// 3. 多行处理
languages.forEach(lang -> {String upper = lang.toUpperCase();System.out.print(upper + " ");
});
// 输出: JAVA PYTHON GO 自定义可遍历对象
要让自定义对象支持 Lambda 表达式遍历，需实现 Iterable<T> 接口并重写 forEach() 方法。核心是提供可迭代元素集合和元素消费逻辑，通过实现 iterator() 方法返回迭代器，并在 forEach() 中应用 Consumer 处理每个元素。
class SensorNetwork implements Iterable<Sensor> {private List<Sensor> sensors = new ArrayList<>();public void addSensor(Sensor s) {sensors.add(s);}@Overridepublic void forEach(Consumer<? super Sensor> action) {sensors.forEach(action);}@Overridepublic Iterator<Sensor> iterator() {return sensors.iterator();}
}// 使用Lambda遍历
SensorNetwork network = new SensorNetwork();
network.forEach(sensor -> System.out.println(sensor.readValue())
);