JavaIterator接口使用教程

Java Iterator接口看似简单，实则暗藏严谨的契约约束：必须严格遵循“先hasNext()再next()”的调用顺序，remove()仅允许在next()后立即执行一次，否则抛出IllegalStateException；foreach循环本质是Iterator语法糖，遍历时直接修改集合会触发ConcurrentModificationException——问题根源并非多线程，而是迭代器与集合间通过modCount机制强校验结构一致性；ListIterator虽支持双向遍历和索引操作，但仅适用于有序的List实现；掌握这些底层逻辑，才能真正避开空指针、越界和并发修改异常的“陷阱”，写出安全、健壮的集合遍历代码。

Iterator.next() 调用前必须先调用 hasNext()

直接调用 next() 而不检查 hasNext()，几乎必然抛出 NoSuchElementException。这不是设计缺陷，而是 Iterator 的契约：它不负责“预判”是否还有元素，只负责“取下一个”。

• 正确写法永远是：while (iterator.hasNext()) { Object o = iterator.next(); ... }
• 循环中多次调用 next()（比如想跳过一个元素）会导致漏读——每次 next() 都推进内部指针
• 对空集合调用 iterator() 返回有效对象，但首次 hasNext() 就返回 false，不会报错

remove() 只能在 next() 之后立即调用一次

Iterator.remove() 是唯一安全的集合遍历中删除元素的方式，但它有严格时序约束：必须在调用 next() 之后、且在下一次 next() 之前调用；重复调用或在 hasNext() 后直接调用会触发 IllegalStateException。

• 错误示范：

  iterator.remove(); // IllegalStateException：还没 next()

• 错误示范：

  iterator.next(); iterator.next(); iterator.remove(); // IllegalStateException：上个 next 已被覆盖

• 正确场景：仅用于“处理完当前元素后删掉它”，例如过滤日志中已归档的记录

foreach 循环底层就是 Iterator，但禁止在其中修改集合

Java 的 for (String s : list) 本质是语法糖，编译后等价于显式使用 Iterator。这意味着：在 foreach 中调用 list.remove() 或 list.add() 会立刻触发 ConcurrentModificationException——即使单线程也如此。

• 原因：集合内部的 modCount 与迭代器持有的 expectedModCount 不匹配
• 替代方案只有两个：iterator.remove()（安全删除），或收集待删元素再批量操作（如 removeAll(toRemove)）
• 注意：CopyOnWriteArrayList 是例外，它的迭代器不检查并发修改，但代价是每次写都复制数组，不适合高频写场景

ListIterator 支持双向遍历和索引定位，但仅限 List

ListIterator 是 Iterator 的子接口，只由 ArrayList、LinkedList 等 List 实现提供。它能向前/向后移动、获取当前位置索引、甚至设置当前元素值。

• listIterator() 从头开始；listIterator(int index) 从指定索引开始（索引可等于 list.size()，此时 hasPrevious() 为 true，hasNext() 为 false）
• nextIndex() 和 previousIndex() 返回的是“下一次 next() 或 previous() 将访问的索引”，不是当前元素索引
• 不能用于 Set 或 Map —— 它们没有定义顺序索引的概念

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