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设计模式学习与整理-迭代器模式

分类: 文章 • 2025-01-10 12:49:10

介绍

迭代器模式（Iterator Pattern）用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层表示。 迭代器模式属于行为型模式。

应用场景

（1）让用户访问一个集合中对象，但不想暴露对象在集合中的存储结构。
（2）希望对遍历不同的集合提供一个统一的接口。

模式结构

（1）集合（Aggregate）：一个接口，规定了具体集合需实现的操作。
（2）具体集合（ConcreteAggregate）：具体集合是实现集合接口的类的实例，具体集合按照一定的结构存储对象。具体集合应当有一个方法，该方法返回一个针对该集合的具体迭代器。
（3）迭代器（Iterator）：一个接口，规定了遍历集合的方法，比如next()方法。
（4）具体迭代器（ConcreteIterator）：实现迭代器接口的类的实例，具体迭代器在实现迭代器接口所规定的遍历集合的方法时，比如next()方法，要保证next()方法的首次调用即按照集合的数据结构找到该集合中的一个对象，而且每当找到集合中的一个对象，立刻根据该集合的存储结构得到待遍历的后继对象的引用，并保证依次调用next()方法可以遍历集合。

设计模式学习与整理-迭代器模式

代码案例

首先创建迭代器接口，接口中有hasNext（）和next（）：

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
}

创建集合接口：

public interface Aggregate<E> {
    Iterator<E> getIterator();
    void add(E obj);
    E get(int index);
    int getSize();
}

迭代器接口的实现类：

public class ConcreteIterator implements Iterator {

    private Aggregate aggregate;
    private int index;

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

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return index < aggregate.getSize();
    }

    @Override
    public Object next() {
        return aggregate.get(index++);
    }
}

 创建集合的实现类，实现一些操作集合中数据的方法：

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    private Object[] list;
    private int size = 0;
    private int index = 0;

    public ConcreteAggregate(){
        index = 0;
        size = 0;
        list = new Object[100];
    }

    @Override
    public Iterator getIterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }

    @Override
    public void add(Object obj) {
        list[index++] = obj;
        size++;
    }

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

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

测试类：

public class ApplicationTest {

    public static void main(String[] args) {
        ConcreteAggregate concreteAggregate = new ConcreteAggregate();
        concreteAggregate.add(1);
        concreteAggregate.add(2);
        concreteAggregate.add(3);
        concreteAggregate.add(4);
        concreteAggregate.add(5);
        Iterator iterator = concreteAggregate.getIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

设计模式学习与整理-迭代器模式

优点

（1）增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。
（2）用户使用迭代器模式访问集合中的对象，而不需要知道这些对象在集合中是如何表达及存储的。

缺点

由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

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