Java迭代器模式

概念

迭代器模式(Iterator),提供一種方法順序訪問一個聚合對象中的各種元素,而又不暴露該對象的內部表示。

角色

1. 迭代器角色(Iterator):定義遍歷元素所需要的方法,一般來說會有這么三個方法:取得下一個元素的方法next(),判斷是否遍歷結束的方法hasNext()),移出當前對象的方法remove(),

2. 具體迭代器角色(Concrete Iterator):實現迭代器接口中定義的方法,完成集合的迭代。

3. 容器角色(Aggregate): 一般是一個接口,提供一個iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等

4. 具體容器角色(ConcreteAggregate):就是抽象容器的具體實現類,比如List接口的有序列表實現ArrayList,List接口的鏈表實現LinkList,Set接口的哈希列表的實現HashSet等。

應用的場景及意義

**1. 訪問一個聚合對象的內容而無需暴露它的內部表示

**2. 支持對聚合對象的多種遍歷

**3. 為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的接口

迭代器模式四個角色之間的關系可以用類圖表示


源碼

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

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

    /**
     * 得到某一個下標對應元素
     * @param index
     * @return
     */
    public Object get(int index);

    /**
     * 返回聚集長度
     * @return
     */
    public int size();

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

}

/**
 * 具體的聚集類,待遍歷的對象
 */
public class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    //存放數據的數組,默認100長度
    private Object[] data;
    //下標
    private int index;
    //存放有數據的長度
    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("超出最大長度限制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);
    }
}
/**
 * 定義遍歷元素所需要的方法,一般來說會有這么三個方法:取得下一個元素的方法next(),判斷是否遍歷結束的方法hasNext()),移出當前對象的方法remove()
 */
public interface Iterator {

    /**
     * 是否還有下一級元素
     * @return
     */
    public boolean hasNext();

    /**
     * 獲得當前元素
     * @return
     */
    public Object next();

}

/**
 * 具體迭代器,實現了Iterator接口
 */
public class ConcreteIterator implements Iterator {

    /**
     * 要遍歷的聚集
     */
    private Aggregate aggregate = null;

    /**
     * 下標
     */
    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;
    }
}
/**
 * 客戶端
 */
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);
        }

    }

}

優點

  1. 簡化了遍歷方式,對于對象集合的遍歷,還是比較麻煩的,對于數組或者有序列表,我們尚可以通過游標來取得,但用戶需要在對集合了解很清楚的前提下,自行遍歷對象,但是對于hash表來說,用戶遍歷起來就比較麻煩了。而引入了迭代器方法后,用戶用起來就簡單的多了。

  2. 可以提供多種遍歷方式,比如說對有序列表,我們可以根據需要提供正序遍歷,倒序遍歷兩種迭代器,用戶用起來只需要得到我們實現好的迭代器,就可以方便的對集合進行遍歷了。

  3. 封裝性良好,用戶只需要得到迭代器就可以遍歷,而對于遍歷算法則不用去關心。

缺點

對于比較簡單的遍歷(像數組或者有序列表),使用迭代器方式遍歷較為繁瑣,大家可能都有感覺,像ArrayList,我們寧可愿意使用for循環和get方法來遍歷集合。

總結

迭代器模式是與集合共生共死的,一般來說,我們只要實現一個集合,就需要同時提供這個集合的迭代器,就像java中的Collection,List、Set、Map等,這些集合都有自己的迭代器。假如我們要實現一個這樣的新的容器,當然也需要引入迭代器模式,給我們的容器實現一個迭代器。

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