Java迭代器模式

概念

迭代器模式(Iterator),提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各种元素,而又不暴露该对象的内部表示。

角色

1. 迭代器角色(Iterator):定义遍历元素所需要的方法,一般来说会有这么三个方法:取得下一个元素的方法next(),判断是否遍历结束的方法hasNext()),移出当前对象的方法remove(),

2. 具体迭代器角色(Concrete Iterator):实现迭代器接口中定义的方法,完成集合的迭代。

3. 容器角色(Aggregate): 一般是一个接口,提供一个iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等

4. 具体容器角色(ConcreteAggregate):就是抽象容器的具体实现类,比如List接口的有序列表实现ArrayList,List接口的链表实现LinkList,Set接口的哈希列表的实现HashSet等。

应用的场景及意义

**1. 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示

**2. 支持对聚合对象的多种遍历

**3. 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口

迭代器模式四个角色之间的关系可以用类图表示


源码

/**
 * 聚集的接口或抽象类
 */
public interface Aggregate {

    /**
     * 新增
     * @param object
     */
    public void add(Object object);

    /**
     * 得到某一个下标对应元素
     * @param index
     * @return
     */
    public Object get(int index);

    /**
     * 返回聚集长度
     * @return
     */
    public int size();

    /**
     * 得到迭代器
     * @return
     */
    public Iterator iterator();

}

/**
 * 具体的聚集类,待遍历的对象
 */
public class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    //存放数据的数组,默认100长度
    private Object[] data;
    //下标
    private int index;
    //存放有数据的长度
    private int size;

    public ConcreteAggregate(){
        data = new Object[5];
        index = 0;
        size = 0;
    }

    @Override
    public void add(Object object) {
        if(index >= 5){
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("超出最大长度限制5");
        }
        data[index] = object;
        index++;
        size++;
    }

    @Override
    public Object get(int index) {
        return data[index];
    }

    @Override
    public int size() {
        return size;
    }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }
}
/**
 * 定义遍历元素所需要的方法,一般来说会有这么三个方法:取得下一个元素的方法next(),判断是否遍历结束的方法hasNext()),移出当前对象的方法remove()
 */
public interface Iterator {

    /**
     * 是否还有下一级元素
     * @return
     */
    public boolean hasNext();

    /**
     * 获得当前元素
     * @return
     */
    public Object next();

}

/**
 * 具体迭代器,实现了Iterator接口
 */
public class ConcreteIterator implements Iterator {

    /**
     * 要遍历的聚集
     */
    private Aggregate aggregate = null;

    /**
     * 下标
     */
    private int index = 0;

    public ConcreteIterator(Aggregate aggregate) {
        this.aggregate = aggregate;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return index >= aggregate.size() ? false : true;
    }

    @Override
    public Object next() {
        Object obj = aggregate.get(index);
        index++;
        return obj;
    }
}
/**
 * 客户端
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.add("mjp");
        aggregate.add("rtt");
        aggregate.add("majunpeng");
        aggregate.add("rentingting");
        aggregate.add("ooo");
//        aggregate.add("uuu");

        Iterator iterator = aggregate.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object o = iterator.next();
            System.out.println(o);
        }

    }

}

优点

  1. 简化了遍历方式,对于对象集合的遍历,还是比较麻烦的,对于数组或者有序列表,我们尚可以通过游标来取得,但用户需要在对集合了解很清楚的前提下,自行遍历对象,但是对于hash表来说,用户遍历起来就比较麻烦了。而引入了迭代器方法后,用户用起来就简单的多了。

  2. 可以提供多种遍历方式,比如说对有序列表,我们可以根据需要提供正序遍历,倒序遍历两种迭代器,用户用起来只需要得到我们实现好的迭代器,就可以方便的对集合进行遍历了。

  3. 封装性良好,用户只需要得到迭代器就可以遍历,而对于遍历算法则不用去关心。

缺点

对于比较简单的遍历(像数组或者有序列表),使用迭代器方式遍历较为繁琐,大家可能都有感觉,像ArrayList,我们宁可愿意使用for循环和get方法来遍历集合。

总结

迭代器模式是与集合共生共死的,一般来说,我们只要实现一个集合,就需要同时提供这个集合的迭代器,就像java中的Collection,List、Set、Map等,这些集合都有自己的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器,当然也需要引入迭代器模式,给我们的容器实现一个迭代器。

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