Java集合框架（五）：ListIterator 源码分析

文章目录

• • 1、ListIterator 接口简述
  • 2、ListIterator 接口类图
  • 3、ListIterator 接口方法摘要
  • 4、ListIterator 应用基本示例
  • • 4.1、如何获得ListIterator？
    • 4.2、ListIterator双向迭代示例
  • 5、Java迭代器的类型
  • 6、Java ListIterator 内部是如何工作的？
  • • 6.1、正向迭代实现分析
    • 6.2、反向迭代实现分析
  • 7、Java ListIterator 局限性
  • 8、ListIterator 与 Iterator 的区别

1、ListIterator 接口简述

在Java中，ListIterator 是Collection API中的一个接口。 它扩展了Iterator接口。它是一个双向迭代器。 为了支持前向和后向迭代和CRUD操作，它具有以下方法。 我们可以将这个Iterator用于所有List实现的类，如ArrayList，CopyOnWriteArrayList，LinkedList，Stack，Vector等。

2、ListIterator 接口类图

3、ListIterator 接口方法摘要

Java ListIterator 接口包含以下几个方法：

方法	描述
void add(E e)	将指定的元素插入列表中
boolean hasNext()	如果此列表迭代器在向前遍历列表时还有更多元素，则返回true
boolean hasPrevious()	如果此列表迭代器在反向遍历列表时还有更多元素，则返回true
E next()	返回列表中的下一个元素并前移光标位置
int nextIndex()	返回下一个元素的索引
E previous()	返回列表中的上一个元素并向后移动光标位置。
int previousIndex()	返回后续调用previous（）返回的元素的索引。
void remove()	从列表中删除next（）或previous（）的最后一个元素。
void set(E e)	用指定的元素替换next（）或previous（）返回的最后一个元素

4、ListIterator 应用基本示例

4.1、如何获得ListIterator？

ListIterator<E> listIterator()
           

它返回此列表中元素的列表迭代器。

import java.util.*;

public class ListIteratorDemo 
{
  public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new LinkedList<>();
        names.add("Apple");
        names.add("Orange");
        names.add("Banana");

        // 获取 ListIterator 对象
        ListIterator<String> listIterator = names.listIterator();

        // 遍历元素
        System.out.println("ListIterator遍历:");
        while(listIterator.hasNext()){
            System.out.println(listIterator.next());
        }
        System.out.println("for循环遍历:");
        for(String name: names){
            System.out.println(name);
        }
    }
}

           

输出

ListIterator遍历:
Apple
Orange
Banana

for循环遍历:
Apple
Orange
Banana
           

4.2、ListIterator双向迭代示例

import java.util.*;

public class BiDirectinalListIteratorDemo 
{
	 public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new LinkedList<>();
        names.add("Apple");
        names.add("Orange");
        names.add("Banana");

        // 获取 ListIterator 对象
        ListIterator<String> listIterator = names.listIterator();

        // 正向遍历元素
        System.out.println("正向遍历:");
        while(listIterator.hasNext()){
            System.out.println(listIterator.next());
        }

        // 反向遍历元素
        System.out.println("反向遍历元素:");
        while(listIterator.hasPrevious()){
            System.out.println(listIterator.previous());
        }
    }
}

           

输出

正向遍历:
Apple
Orange
Banana
反向遍历元素:
Banana
Orange
Apple
           

5、Java迭代器的类型

我们知道Java有四个游标：Enumeration，Iterator，ListIterator和Spliterator。 我们将它们分为两种主要类型，如下所示：

• 单向迭代器

仅支持正向迭代。 例如，Enumeration，Iterator等都是单项迭代器

• 双向迭代器

支持正向和反向迭代。 例如，ListIterator 就 是双向迭代器。

6、Java ListIterator 内部是如何工作的？

由上文我们知道，Java ListIterator 是一个双向迭代器，为了支持此功能，它有两组方法以实现该功能。

1、正向迭代方法

• hasNext())
• next()
• nextIndex()

2、反向迭代方法

• hasPrevious()
• previous()
• previousIndex()

6.1、正向迭代实现分析

正向迭代实现的分析可参见前一篇文章：Java集合框架（四）：Iterator 源码分析

6.2、反向迭代实现分析

List<String> names = new LinkedList<>();
names.add("E-1");
names.add("E-2");
names.add("E-3");
................
names.add("E-n");
           

使用 LinkedList 创建一个ListIterator对象，如下所示：

ListIterator<String> namesIterator = names.listLterator();
           

我们假设当前 namesIterator 迭代器如下所示：

这里 ListIterator 的Cursor指向List的第一个元素的前边。 现在我们运行以下代码：

namesIterator.hasPrevious();
  namesIterator.previous();
           

当我们运行上面的代码时，ListIterator的Cursor指向LinkedList中的最后一个元素，如上图所示。 接着，我们运行以下代码：

namesIterator.hasPrevious();
  namesIterator.previous();
           

当我们运行上面的代码时，ListIterator 的 Cursor 指向List中最后一个元素的前一个元素，如上图所示。 循环此过程以将ListIterator的Cursor传递到LinkedList的第一个元素。

在读取第一个元素后，如果我们继续执行下面的代码

namesIterator.hasPrevious();
           

，它将返回 false，以终止循环，至此反向遍历完成。

7、Java ListIterator 局限性

与Iterator相比，Java ListIterator有许多优点。 但是，它仍然存在以下一些限制。

它是Iterator唯一的List实现类。

与Iterator不同，它不适用于整个Collection API。

与Spliterator相比，它不支持元素的并行迭代。

与Spliterator相比，它不支持更好的性能来迭代大量数据。

8、ListIterator 与 Iterator 的区别

Iterator	ListIterator
在Java 1.2中引入	在Java 1.2中引入
它是整个Collection API的迭代器	它仅用于List 及其实现类
它仅支持单项迭代	它是双向迭代器，支持正反向迭代
它仅支持READ 和 DELETE 操作	它支持CRUD操作
可以使用iterator（）方法获取Iterator	可以使用listIterator（）方法获取ListIterator对象

参考资料：

https://www.journaldev.com/13457/java-listiterator

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/