设计模式_16_迭代器模式

基本介绍

迭代器模式(Iterator Pattern)是常用的设计模式，属于行为型模式
如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类,或者还有其他方式，当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。.
迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即:不暴露其内部的结构。

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Iterator：迭代器接口，系统提供。
ConcereteIterator：具体的迭代器类，管理迭代。
Aggregate：一个统一的接口，将客户端和具体聚合解耦。
ConcereteAggregate：具体的聚合，持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器。

例子：
需求：一个学校有很多学院，一个学院有很多系，展示院系组成。

实现：

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package iterator;

public class Department {
    
    private String name;

    public Department(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }

    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public abstract class College {
    
    private String name;
    
    public College(String name) {
        super();
        this.name = name;
    }


    public abstract Iterator<?> createIterator();


    public String getName() {
        return name;
    }
    
}

public class ComputerCollegeIterator<E> implements Iterator<Object>{
    
    
    //这里需要知道基本元素是以怎么样的方式存放的
    Department[] departments;
    int position = 0;
    int length;

    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments,int length) {
        super();
        this.departments = departments;
        this.length = length;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        // TODO Auto-generated method stub      
        if (position >= length) {
            return false;
        }       
        return true;
    }

    @Override
    public Department next() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return departments[this.position++];
    }
    
    @Override
    public void remove() {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }

}

public class ComputerCollege extends College{
    
    Department[] departments;
    int numOfDepartments = 0;


    public ComputerCollege(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        this.departments = new Department[5];
        addDepartment("计算机");
        addDepartment("软件");
    }
    
    public void addDepartment(String name) {
        if (numOfDepartments == departments.length) {
            Department[] ds = new Department[numOfDepartments*2];
            for(int i=0; i<numOfDepartments;i++){
                ds[i]=departments[i];
            }
        }
        departments[numOfDepartments++] = new Department(name);
    }

    public Iterator<?> createIterator() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new ComputerCollegeIterator<>(departments,numOfDepartments);
    }

}

public class InfoCollegeIterator implements Iterator<Object>{

    List<Department> departments;
    int index = -1;
    

    public InfoCollegeIterator(List<Department> departments) {
        super();
        this.departments = departments;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (index >= departments.size()-1) {
            return false;
        }
        index++;
        return true;
    }

    @Override
    public Object next() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return departments.get(index);
    }

}
public class InfoCollege extends College{
    

    List<Department> departments;

    public InfoCollege(String name) {
        super(name);
        // TODO Auto-generated constructor stub
        departments = new ArrayList<Department>();
        
        addDepartment("网安");
    }
    
    public void addDepartment(String name) {
        
        departments.add(new Department(name));
    }

    public Iterator<?> createIterator() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new InfoCollegeIterator(departments);
    }

}

public class OutputImpl {
    
    private List<College> colleges;

    public OutputImpl(List<College> colleges) {
        super();
        this.colleges = colleges;
    }
    
    public void printCollege(){
        
        for(College college :colleges){
            System.out.println("======="+college.getName()+"======");
            printDepartment(college.createIterator());
        }
        
    }
    
    
    public void printDepartment(Iterator<?> iterator){
        
        while (iterator.hasNext()) {
            Department next = (Department) iterator.next();
            System.out.println(next.getName());
        }
        
    }
    

}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        
        College compute =  new ComputerCollege("计算机学院");
        
        College info = new InfoCollege("信息学院");
        
        @SuppressWarnings("serial")
        OutputImpl output = new OutputImpl(new ArrayList<College>(){
        {add(compute);add(info);}});
        
        output.printCollege();
    }
}

迭代器模式主要作用是提供统一的遍历接口，此例中computeCollege持有Department的形式是数组，而InfoCollege持有的形式是List，为这两种形式提供统一的遍历方式。

迭代器模式的注意事项和细节
➢优点

提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用-种方法就可以遍历对象了。
隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。
提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一一个引起变化的原因(叫做单一责任原则)。在聚合类中，我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样- -来集合改变的话，只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。
当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用，适合使用迭代器模式

➢缺点
每个聚合对象都要-一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类