关于java:Java泛型和迭代器

泛型

1. 为什么要用泛型？

在泛型没有诞生之前，咱们常常会遇到这样的问题，如以下代码所示：

ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("Java");
arrayList.add(24);
for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {String str = (String) arrayList.get(i);
    System.out.println(str);
}

看起来如同没有什么大问题，也能失常编译，但真正运行起来就会报错：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String
at xxx(xxx.java:12)

类型转换出错，当咱们给 ArrayList 放入不同类型的数据，却应用一种类型进行接管的时候，就会呈现很多相似的谬误，可能更多的时候，是因为开发人员的不小心导致的。那有没有好的方法能够杜绝此类问题的产生呢？这个时候 Java 语言提供了一个很好的解决方案——“泛型”。

2. 泛型介绍

泛型：泛型实质上是类型参数化，解决了不确定对象的类型问题。泛型的应用，请参考以下代码：

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("Java");

这个时候如果给 arrayList 增加非 String 类型的元素，编译器就会报错，揭示开发人员插入雷同类型的元素。

报错信息如下图所示：

这样就能够防止结尾示例中，类型不统一导致程序运行过程中报错的问题了。

3. 泛型的长处

泛型的长处次要体现在以下三个方面。

• 平安：不必放心程序运行过程中呈现类型转换的谬误。
• 防止了类型转换：如果是非泛型，获取到的元素是 Object 类型的，须要强制类型转换。
• 可读性高：编码阶段就明确的晓得汇合中元素的类型。

迭代器（Iterator）

1. 为什么要用迭代器？

咱们回忆一下，在迭代器（Iterator）没有呈现之前，如果要遍历数组和汇合，须要应用办法。

数组遍历，代码如下：

String[] arr = new String[]{"Java", "Java 虚拟机", "Java 中文社群"};
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {String item = arr[i];
}

汇合遍历，代码如下：

List<String> list = new ArrayList<String>() {{add("Java");
    add("Java 虚拟机");
    add("Java 中文社群");
}};
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {String item = list.get(i);
}

而迭代器的产生，就是为不同类型的容器遍历，提供规范对立的办法。

迭代器遍历，代码如下：

Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {Object object = iterator.next();
    // do something
}

总结：应用了迭代器就能够不必关注容器的外部细节，用同样的形式遍历不同类型的容器。

2. 迭代器介绍

迭代器是用来遍历容器内所有元素对象的，也是一种常见的设计模式。

迭代器蕴含以下四个办法。

hasNext():boolean —— 容器内是否还有能够拜访的元素。

next():E —— 返回下一个元素。

remove():void —— 删除以后元素。

forEachRemaining(Consumer):void —— JDK 8 中增加的，提供一个 lambda 表达式遍历容器元素。

迭代器应用如下：

List<String> list = new ArrayList<String>() {{add("Java");
    add("Java 虚拟机");
    add("Java 中文社群");
}};
Iterator iterator =  list.iterator();
// 遍历
while (iterator.hasNext()){String str = (String) iterator.next();
    if (str.equals("Java 中文社群")){iterator.remove();
    }
}
System.out.println(list);

程序执行后果：

[Java, Java 虚拟机]

forEachRemaining 应用如下：

List<String> list = new ArrayList<String>() {{add("Java");
    add("Java 虚拟机");
    add("Java 中文社群");
}};
// forEachRemaining 应用
list.iterator().forEachRemaining(item -> System.out.println(item));

相干面试题

1. 为什么迭代器的 next() 返回的是 Object 类型？

答：因为迭代器不须要关注容器的外部细节，所以 next() 返回 Object 类型就能够接管任何类型的对象。

2.HashMap 的遍历形式都有几种？

答：HashMap 的遍历分为以下四种形式。

形式一：entrySet 遍历

形式二：iterator 遍历

形式三：遍历所有的 key 和 value

形式四：通过 key 值遍历

以上形式的代码实现如下：

Map<String, String> hashMap = new HashMap();
hashMap.put("name", "subsistent");
hashMap.put("sex", "你猜");
// 形式一：entrySet 遍历
for (Map.Entry item : hashMap.entrySet()) {System.out.println(item.getKey() + ":" + item.getValue());
}
// 形式二：iterator 遍历
Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = hashMap.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {Map.Entry<String, String> entry = iterator.next();
  System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
}
// 形式三：遍历所有的 key 和 value
for (Object k : hashMap.keySet()) {
  // 循环所有的 key
  System.out.println(k);
}
for (Object v : hashMap.values()) {
  // 循环所有的值
  System.out.println(v);
}
// 形式四：通过 key 值遍历
for (Object k : hashMap.keySet()) {System.out.println(k + ":" + hashMap.get(k));
}

3. 以下对于泛型说法谬误的是？

A：泛型能够润饰类
B：泛型能够润饰办法
C：泛型不能够润饰接口
D：以上说法全错

答：选 C，泛型能够润饰类、办法、接口、变量。例如：

`public interface Iterable<T> {
}`

4. 以下程序执行的后果是什么？

List<String> list = new ArrayList<>();
List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
System.out.println(list.getClass() == list2.getClass());

答：程序的执行后果是 true。题目解析：Java 中泛型在编译时会进行类型擦除，因而 List<String> list 和 List<Integer> list2 类型擦除后的后果都是 java.util.ArrayLis，进而 list.getClass() == list2.getClass() 的后果也肯定是 true。

5. List<Object> 和 List<?> 有什么区别？

答：List<?> 能够包容任意类型，只不过 List<?> 被赋值之后，就不容许增加和批改操作了；而 List<Object> 和 List<?> 不同的是它在赋值之后，能够进行增加和批改操作，如下图所示：

6. 能够把 List<String> 赋值给 List<Object> 吗？

答：不能够，编译器会报错，如下图所示：

7. List 和 List<Object> 的区别是什么？

答：List 和 List<Object> 都能存储任意类型的数据，但 List 和 List<Object> 的惟一区别就是，List 不会触发编译器的类型安全检查，比方把 List<String> 赋值给 List 是没有任何问题的，但赋值给 List<Object> 就不行，如下图所示：

8. 以下程序执行的后果是？

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Java 虚拟机");
list.add("Java 中文社群");
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {String str = (String) iterator.next();
    if (str.equals("Java 中文社群")) {iterator.remove();
    }
}
while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("Over");

答：程序打印后果是 Over。题目解析：因为第一个 while 循环之后，iterator.hasNext() 返回值就为 false 了，所以不会进入第二个循环，之后打印最初的 Over。

9. 泛型的工作原理是什么？为什么要有类型擦除？

答：泛型是通过类型擦除来实现的，类型擦除指的是编译器在编译时，会擦除了所有类型相干的信息，比方 List<String> 在编译后就会变成 List 类型，这样做的目标就是确保能和 Java 5 之前的版本（二进制类库）进行兼容。

总结

通过本文晓得了泛型的长处：安全性、防止类型转换、进步了代码的可读性。泛型的实质是类型参数化，但编译之后会执行类型擦除，这样就能够和 Java 5 之前的二进制类库进行兼容。本文也介绍了迭代器（Iterator）的应用，应用迭代器的益处是不必关注容器的外部细节，用同样的形式遍历不同类型的容器。