Java集合框架怎样利用Iterator遍历集合元素_Java集合框架迭代器的正确使用技巧-java教程-PHP中文网

Java集合框架怎样利用Iterator遍历集合元素_Java集合框架迭代器的正确使用技巧

星夢妙者

发布： 2025-08-11 20:37:01

原创

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iterator是java集合遍历时安全修改集合的唯一方式，核心在于正确使用hasnext()、next()和remove()方法；1. 通过集合的iterator()方法获取iterator实例；2. 使用while循环配合hasnext()和next()遍历元素；3. 在next()调用后、下次next()前调用remove()安全删除元素，避免concurrentmodificationexception；增强for循环底层依赖iterator但不支持安全删除，遍历时直接修改集合会抛出异常；iterator的remove()不可在未调用next()前或同一次next()后多次调用，否则抛出illegalstateexception；java 8中stream api和foreach可替代部分场景，但removeif等方法内部仍基于iterator，iterator在需要精确控制迭代及安全删除时仍不可替代。

Java集合框架怎样利用Iterator遍历集合元素_Java集合框架迭代器的正确使用技巧

在Java集合框架中，

Iterator

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提供了一种标准且非常安全的方式来遍历集合元素，尤其是在遍历过程中可能需要修改集合内容时。它就像一个指向集合中某个元素的“光标”，允许你逐个访问元素，并提供了一种在遍历时安全移除元素的方法，避免了常见的并发修改问题。

解决方案

要正确使用

Iterator

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遍历集合，核心在于理解它的三个主要方法：

hasNext()

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、

next()

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和

remove()

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。

首先，你需要从集合对象那里获取一个

Iterator

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实例，通常是通过调用集合的

iterator()

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方法。例如，对于一个

ArrayList

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或

HashSet

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：

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；

List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");

Iterator<String> iterator = names.iterator();

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接着，你就可以在一个

while

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循环中使用

hasNext()

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来检查是否还有下一个元素，然后用

next()

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来获取当前元素。这是最基本的遍历模式：

while (iterator.hasNext()) {
    String name = iterator.next();
    System.out.println("当前元素: " + name);
}

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而

remove()

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方法是

Iterator

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的亮点所在。它允许你在遍历过程中安全地从集合中移除由

next()

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方法返回的最后一个元素。这是唯一一种在迭代期间安全修改集合的方式，否则你很可能会遇到

ConcurrentModificationException

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。

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
numbers.add(4);

Iterator<Integer> numIterator = numbers.iterator();
while (numIterator.hasNext()) {
    Integer num = numIterator.next();
    if (num % 2 == 0) { // 移除偶数
        numIterator.remove();
    }
}
System.out.println("移除偶数后的集合: " + numbers); // 输出: [1, 3]

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为什么在某些场景下，我们更推荐使用Iterator而非增强for循环？

这是一个非常经典的问题，也是很多Java开发者初学时容易踩的坑。增强for循环（

for-each

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循环）确实用起来非常简洁方便，比如

for (String name : names)

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。它在底层其实也是依赖

Iterator

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来实现的，但它隐藏了

Iterator

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的细节，尤其是

remove()

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方法。

问题就出在这里：当你使用增强for循环遍历一个集合时，如果你在循环体内部尝试通过集合自身的方法（比如

list.remove(element)

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或

set.add(element)

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）来修改集合的结构（添加或删除元素），那么JVM就会检测到这种“并发修改”，并抛出

java.util.ConcurrentModificationException

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。这是因为增强for循环内部的

Iterator

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会维护一个修改计数器，当外部修改导致计数器不匹配时，它就会“报错”。

而

Iterator

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的

remove()

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方法是专门设计来处理这种情况的。它知道自己在迭代过程中被调用，因此会更新内部的修改计数器，从而避免

ConcurrentModificationException

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。在我看来，这是

Iterator

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最核心的价值之一，尤其是在需要根据某些条件动态删除集合元素时，它是几乎唯一的安全选择。如果你只是单纯地遍历而不涉及修改，增强for循环当然是首选，因为它更易读。但一旦有了修改的需求，就得立刻想到

Iterator

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。

除了遍历，Iterator的remove()方法还有哪些使用注意事项？

Iterator.remove()

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方法虽然强大，但也有其严格的使用规则，如果不遵守，同样会遇到运行时异常。

一个非常重要的点是：

remove()

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方法必须在调用

next()

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方法之后且在下一次调用

next()

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方法之前被调用。换句话说，每次调用

next()

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成功获取一个元素后，你最多只能调用一次

remove()

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来移除这个刚刚获取的元素。

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如果你尝试在没有调用

next()

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之前就调用

remove()

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，或者在一次

next()

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调用后多次调用

remove()

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，都会抛出

IllegalStateException

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。这是因为

Iterator

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需要知道它当前指向的是哪个元素才能正确地移除。

举个例子：

List<String> fruits = new ArrayList<>(Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry"));
Iterator<String> fruitIterator = fruits.iterator();

// 错误示例1: 在next()之前调用remove()
// fruitIterator.remove(); // 抛出 IllegalStateException

fruitIterator.next(); // 获取 "Apple"
fruitIterator.remove(); // 移除 "Apple"

// 错误示例2: 在一次next()后多次调用remove()
// fruitIterator.remove(); // 再次调用，抛出 IllegalStateException

System.out.println("移除后的水果: " + fruits); // 输出: [Banana, Cherry]

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此外，

Iterator

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本身并不支持在遍历过程中向集合中添加元素。如果你需要在遍历时添加元素，或者需要向前/向后遍历，那么对于

List

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接口而言，

ListIterator

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会是一个更合适的选择。

ListIterator

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是

Iterator

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的子接口，它提供了

add()

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、

set()

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以及

hasPrevious()

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、

previous()

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等方法，功能更为强大，但它只适用于

List

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类型的集合。

在Java 8及更高版本中，Iterator的使用模式有何变化或替代方案？

Java 8引入了Lambda表达式和Stream API，这确实为集合操作带来了巨大的便利和新的范式。在很多场景下，它们可以替代传统的

Iterator

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循环。

最直接的替代是

Iterable

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接口的

forEach

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默认方法。这个方法接受一个

Consumer

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函数式接口作为参数，允许你用更简洁的Lambda表达式来遍历集合：

List<String> colors = Arrays.asList("Red", "Green", "Blue");
colors.forEach(color -> System.out.println("颜色: " + color));
// 效果与Iterator遍历类似，但更简洁

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然而，需要注意的是，

forEach

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方法内部也是基于

Iterator

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实现的，并且它也不支持在遍历过程中安全地修改集合（即没有

remove()

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的直接对应）。如果你在

forEach

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的Lambda表达式内部尝试修改集合，同样会遭遇

ConcurrentModificationException

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。

更强大的替代方案是Stream API。Stream API提供了一种声明式、函数式的数据处理方式，可以对集合进行过滤、映射、归约等操作，而无需显式地管理迭代过程。它通常更适合于数据转换和聚合的场景。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);

// 使用Stream API过滤并收集偶数
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                   .filter(n -> n % 2 == 0)
                                   .collect(Collectors.toList());
System.out.println("Stream过滤后的偶数: " + evenNumbers); // 输出: [2, 4, 6]

// 移除集合中所有偶数 (通过Stream结合removeIf)
// 注意：removeIf是Collection接口的方法，内部会使用Iterator
numbers.removeIf(n -> n % 2 == 0);
System.out.println("removeIf后的集合: " + numbers); // 输出: [1, 3, 5]

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可以看到，