设计模式-迭代器模式

参考:http://c.biancheng.net/view/1395.html

什么是迭代器模式

​ 迭代器(Iterator)模式的定义:提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据,而不暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式是一种对象行为型模式

优点:

  1. 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。
  2. 遍历任务交由迭代器完成,这简化了聚合类。
  3. 它支持以不同方式遍历一个聚合,甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。
  4. 增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无需修改原有代码。
  5. 封装性良好,为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

缺点:

  1. 增加了类的个数,在一定程度上增加了系统的复杂性。

注意:在日常开发中,我们几乎不会自己写迭代器。除非需要定制一个自己实现的数据结构对应的迭代器,否则,开源框架提供的API完全够用。

结构与实现

​ 迭代器模式是通过将聚合对象的遍历行为分离出来,抽象成迭代器类来实现的,其目的是在不暴露聚合对象的内部结构的情况下,让外部代码透明地访问聚合的内部数据。现在我们来分析其基本结构与实现方法。

迭代器模式主要包含以下角色。

  1. 抽象聚合(Aggregate)角色:定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
  2. 具体聚合(ConcreteAggregate)角色:实现抽象聚合类,返回一个具体迭代器的实例。
  3. 抽象迭代器(Iterator)角色:定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
  4. 具体迭代器(Concretelterator)角色:实现抽象迭代器接口中所定义的方法,完成对聚合对象的遍历,记录遍历的当前位置。

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代码实现:

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public interface Iterator {
Object first();
Object next();
boolean hasNext();
}
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public interface Aggregate {
void add(Object obj);
void remove(Object obj);
Iterator getIterator();
}
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public class ConcreteIterator implements Iterator{
private List<Object> list =null;
private int index=0;

public ConcreteIterator(List<Object> list){
this.list=list;
}

@Override
public Object first() {
return list.get(index);
}

@Override
public Object next() {
Object obj = null;
if (this.hasNext()){
obj = list.get(index++);
}
return obj;
}

@Override
public boolean hasNext() {
if (index<list.size()){
return true;
}
return false;
}
}
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public class ConcreteAggregate implements Aggregate{
private List<Object> list = new ArrayList<>();

@Override
public void add(Object obj) {
list.add(obj);
}

@Override
public void remove(Object obj) {
list.remove(obj);
}

@Override
public Iterator getIterator() {
return new ConcreteIterator(list);
}
}
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public class Main {
public static void main(String[] args) {
ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
aggregate.add("s0");
aggregate.add("s1");
aggregate.add("s2");
aggregate.add("s3");
System.out.println(aggregate.getIterator().first());
Iterator iterator = aggregate.getIterator();
while (iterator.hasNext()){
Object next = iterator.next();
System.out.println(next.toString());
}
}
}

运行结果:

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s0
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应用场景

迭代器模式通常在以下几种情况使用。

  1. 当需要为聚合对象提供多种遍历方式时。
  2. 当需要为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口时。
  3. 当访问一个聚合对象的内容而无须暴露其内部细节的表示时。

由于聚合与迭代器的关系非常密切,所以大多数语言在实现聚合类时都提供了迭代器类,因此大数情况下使用语言中已有的聚合类的迭代器就已经够了。

扩展

​ 迭代器模式常常与组合模式结合起来使用,在对组合模式中的容器构件进行访问时,经常将迭代器潜藏在组合模式的容器构成类中。当然,也可以构造一个外部迭代器来对容器构件进行访问。

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