Iterator和Iterable是Java集合框架中的两个核心接口，主要的作用就是集合元素的遍历操作，但是在Java中，Iterable接口和Iterator接口的用途有所不同，这也是为什么通常会实现Iterable接口而不是直接实现Iterator接口的原因，下面我们就来通过详细的分析来介绍一下二者的区别与联系。

概念介绍

Iterator接口

Iterator接口定义了遍历集合的标准方法，并且提供了一种逐个访问集合中元素的方式，这种方式不需要暴露集合的底层表示就可以实现集合的遍历。Iterator接口包含以下三个方法，源码如下所示。

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext(); // 返回true，如果仍有元素可以迭代
    E next(); // 返回下一个元素
    void remove(); // 移除上一个返回的元素（可选操作）
}

Iterator接口用于实际的元素遍历。通过调用iterator()方法，一个Iterator对象会被返回，然后可以使用hasNext()和next()方法来迭代元素。

Iterable接口

Iterable接口定义表示了一个可以返回Iterator的集合操作。它是集合类的一个基本接口操作，使得集合可以在内部增强的for-each循环。在Iterable接口中包含一个方法，如下所示。

public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator(); // 返回一个迭代器
}

增强的for-each循环，如下所示

for (Element e : iterableCollection) {
    // 使用元素e
}

实现了Iterable接口的类可以返回一个Iterator的迭代器对象对象，通过这个迭代器对象可以来遍历其内部的元素。

为什么实现Iterable接口？

增强的for-each循环

实现Iterable接口，一个重要的目的就是为了利用该类来增强的for-each循环操作，通过这种增强操作可以快速高效的实现集合对象的遍历。

职责分离

Iterable接口和Iterator接口的职责是不同的，其中Iterable接口表示一个集合，其可以产生一个Iterator对象；而Iterator接口表示遍历集合的一个具体实现。

而实现Iterable接口意味着类表示一个可以被遍历的集合，而实现Iterator接口则表示类自身是遍历行为的实现，这在程序设计上是不合适的。

多次遍历

通过实现Iterable接口，使得每次调用iterator()方法都可以返回一个新的Iterator对象，这样就可以多次遍历集合对象。

而如果一个类类本身实现了Iterator接口，那么它可能无法支持多次遍历，因为Iterator通常是一次性使用的，遍历一次之后就结束了。

实现示例

实现Iterable接口

import java.util.Iterator;

public class MyCollection<T> implements Iterable<T> {
    private T[] items;
    private int size;

    public MyCollection(T[] items) {
        this.items = items;
        this.size = items.length;
    }

    @Override
    public Iterator<T> iterator() {
        return new MyIterator();
    }

    private class MyIterator implements Iterator<T> {
        private int index = 0;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return index < size;
        }

        @Override
        public T next() {
            if (!hasNext()) {
                throw new IllegalStateException();
            }
            return items[index++];
        }

        @Override
        public void remove() {
            throw new UnsupportedOperationException();
        }
    }
}

接下来就是看如何使用这个类了，如下所示。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyCollection<String> collection = new MyCollection<>(new String[] {"A", "B", "C"});
        for (String item : collection) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

通过这种方式，MyCollection类实现了Iterable接口，可以生成一个Iterator对象，从而支持增强的for-each循环和多次遍历。

总结

通过上面的介绍，我们也了解了，通过实现Iterable接口，类可以在增强的for-each循环中使用，而Iterator接口用于实际的元素遍历，所以这也就是Java为什么不直接实现Iterator接口，而是实现Iterable接口的原因。