簡說設計模式——迭代器模式

一、什么是迭代器模式

　　迭代器這個詞在Java中出現過，即Java中使用Iterator迭代器對集合進行遍歷，但迭代器模式算是一個沒落的模式，基本上沒人會單獨寫一個迭代器，除非是產品性質的開發。

　　迭代器模式（Iterator），提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，而又不暴露該對象的內部表示。UML結構圖如下：

　　其中，Aggregate是聚集抽象類，負責提供創建具體迭代器角色的接口；Iterator是迭代抽象類，用於定義得到開始對象、得到下一個對象、判斷是否到結尾、當前對象等抽象方法，統一接口；ConcreteAggregate是具體聚集類，繼承Aggregate；ConcreteIterator是具體迭代器類，繼承Iterator，實現開始、下一個、是否結尾、當前對象等方法。

　　1. 抽象容器

　　負責提供接口，比如存在一個類似createIterator()這樣的方法，在Java中一般是iterator()方法。

public interface Aggregate {
    
    public void add(Object object);
    
    public void remove(Object object);
    
    public Iterator iterator();

}

　　2. 抽象迭代器

　　負責定義訪問和遍歷元素的接口，基本上有固定的三個方法，即first()獲取第一個元素、next()訪問下一個元素、hasNext()是否已經遍歷到底部。

public interface Iterator {
    
    public Object next();    //遍歷到下一個元素
    
    public boolean hasNext();    //是否已經遍歷到尾部
    
    public boolean remove();    //刪除當前指向的元素

}

　　3. 具體容器

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
    
    private Vector vector = new Vector();

    @Override
    public void add(Object object) {
        this.vector.add(object);
    }

    public void remove(Object object) {
        this.remove(object);
    }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new ConcreteIterator(this.vector);
    }
    
}

　　4. 具體迭代器

　　簡單的實現就是通過一個游標，在一個容器中上下翻滾，遍歷所有它需要查看的元素。

public class ConcreteIterator implements Iterator {
    
    private Vector vector = new Vector();
    public int cursor = 0;    //定義當前游標
    
    public ConcreteIterator(Vector vector) {
        this.vector = vector;
    }

    @Override
    public Object next() {
        Object result = null;
        
        if (this.hasNext()) {
            result = this.vector.get(this.cursor ++);
        } else {
            result = null;
        }
        
        return result;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (this.cursor == this.vector.size()) {
            return false;
        }
        
        return true;
    }

    @Override
    public boolean remove() {
        this.vector.remove(this.cursor);
        
        return true;
    }

}

　　5. Client客戶端

　　下面測試一下，注意引入自定義的Iterator類，而不是Java封裝好的Iterator類。

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.add("abc");
        aggregate.add("aaa");
        aggregate.add("1234");
        
        //遍歷
        Iterator iterator = aggregate.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

}

　　運行結果如下：

　　

二、迭代器模式的應用

　　1. 何時使用

• 遍歷一個聚合對象時

　　2. 方法

• 把在元素間游走的責任交給迭代器，而不是聚合對象

　　3. 優點

• 支持以不同的方式遍歷一個聚合對象
• 迭代器簡化了聚合類
• 在同一個聚合上可以有多個遍歷
• 增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無需修改原有代碼

　　4. 缺點

• 增加了系統的復雜性。因為迭代器模式將存儲數據和遍歷數據的職責分離，增加了新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，增加了系統的復雜性。

　　5. 使用場景 

• 訪問一個聚合對象的內容無需暴露它的內部表示時
• 需要為聚合對象提供多種便利方式時
• 為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的接口

　　6. 應用實例

• Java中的Iterator迭代器
• foreach遍歷

三、迭代器模式的實現

　　這部分內容就不再贅述了，具體實現與上方代碼沒有太大區別，根據具體應用場景加以改變即可，當然也可以參考java.util.Iterator的源碼。

 

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　　到此，常見的23種設計模式就介紹完了，所有源碼皆已上傳至碼雲，至於擴展的新模式（常用23個設計模式之外的設計模式），后續有機會會繼續更新，短時間內不再編寫有關設計模式的內容。

 

　　源碼地址：https://gitee.com/adamjiangwh/GoF