Java 集合框架核心：Iterator 迭代器模式詳解與 PHP 對比實現

為什麼需要迭代器？

集合創建後，若需對每個元素進行統一操作（遍歷、過濾、轉換），不能依賴內部結構細節。Iterator 模式提供統一訪問接口，隱藏底層實現（數組、鏈表、樹等），實現「遍歷邏輯與數據結構解耦」。

Java Iterator 接口

public interface Iterator {
    boolean hasNext();      // 是否還有下一個元素
    E next();               // 返回下一個元素並移動指針
    default void remove() { // 可選：從集合中移除當前元素
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    default void forEachRemaining(Consumer action) { ... }
}

所有 Collection 子類通過 iterator() 方法返回對應的 Iterator 實例。

Java 遍歷示例

List list = new ArrayList<>();
list.add("taoshihan1");
list.add("taoshihan2");
list.add("taoshihan3");

Iterator it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println(it.next());
}
// 輸出：
// taoshihan1
// taoshihan2
// taoshihan3

注意：next() 必須在 hasNext() 返回 true 時調用，否則拋出 NoSuchElementException。

增強 for 循環（語法糖）

JDK 5+ 提供更簡潔的寫法，編譯器自動轉換為 Iterator 模式：

for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

PHP 迭代器實現對比

PHP 內建 foreach 支持數組與實現 Traversable 接口的對象。自定義迭代器需實現 Iterator 接口（5 個方法）：

<?php
class MyIterator implements Iterator {
    private $index = 0;
    private $arr;

    public function __construct(array $arr) { $this->arr = $arr; }

    public function current() { return $this->arr[$this->index]; }
    public function next() { ++$this->index; }
    public function key() { return $this->index; }
    public function valid() { return isset($this->arr[$this->index]); }
    public function rewind() { $this->index = 0; }
}

$list = ["taoshihan1", "taoshihan2", "taoshihan3"];
$it = new MyIterator($list);
$it->rewind();
while ($it->valid()) {
    echo $it->current() . "\n";
    $it->next();
}

關鍵差異對比

最佳實踐建議

• 優先使用增強 for 循環或 forEach(Consumer)（JDK 8+），代碼更清晰。
• 遍歷過程中需刪除元素時，必須使用 Iterator 的 remove()，直接調用集合 remove() 會導致 ConcurrentModificationException。
• 理解 Iterable 與 Iterator 的關係：前者是「可迭代對象」工廠，後者是「迭代器」狀態持有者。