设计模式之Iterator模式

介绍

意图: 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
关键实现: 定义接口Iterator:hasNext,next.
优点
- 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。
- 迭代器简化了聚合类
- 在同一个聚合上可以有多个遍历
- 在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码
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。
使用场景:
- 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示
- 需要为聚合对象提供多种遍历方式
- 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
注意事项:
- 迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。
  实现
  VV

拿书架类举例:

名字	说明
Aggregate	表示集合的接口
Iterator	遍历集合的接口
Book	表示书的类
BookShelf	表示书架的类
BookShelfIterator	遍历书架的类
Main	测试程序行为的类

Aggregate.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public interface Aggregate {
	public abstract Iterator iterator();
}

Iterator.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public interface Iterator {
	public abstract boolean hasNext();

	public abstract Object next();
}

Book.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public class Book {
	private String name;

	public Book(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}
}

BookShelf.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public class BookShelf implements Aggregate {
	private Book[] books;
	private int last = 0;

	public BookShelf(int maxsize) {
		this.books = new Book[maxsize];
	}

	public Book getBookAt(int index) {
		return books[index];
	}

	public void appendBook(Book book) {
		this.books[last] = book;
		last++;
	}

	public int getLength() {
		return last;
	}

	public Iterator iterator() {
		return new BookShelfIterator(this);
	}
}

BookShelfIterator.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public class BookShelfIterator implements Iterator {
	private BookShelf bookShelf;
	private int index;

	public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
		this.bookShelf = bookShelf;
		this.index = 0;
	}

	public boolean hasNext() {
		if (index < bookShelf.getLength()) {
			return true;
		} else {
			return false;
		}
	}

	public Object next() {
		Book book = bookShelf.getBookAt(index);
		index++;
		return book;
	}
}

Main.java

package com.edu.tju.GOF.Iterator;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
		bookShelf.appendBook(new Book("Around the World in 80 Days"));
		bookShelf.appendBook(new Book("Bible"));
		bookShelf.appendBook(new Book("Cinderella"));
		bookShelf.appendBook(new Book("Daddy-Long-Legs"));
		Iterator it =  bookShelf.iterator();
		while (it.hasNext()) {
			Book book = (Book) it.next();
			System.out.println(book.getName());
		}
	}
}

登场角色

Iterator (迭代器)
该角色负责定义顺序逐个遍历元素的接口(API).在示例程序中,由Iterator接口扮演这个角色,它定义了hasNext 和 next两个方法.其中,hasNext方法用于判断是否存在下一个元素,next方法则用于获取该元素.
ConcreteIterator(具体的迭代器)
该角色负责实现Iterator角色所定义的接口(API).在示例程序中,由BookShelfIterator类扮演这个角色.该角色中包含了遍历集合所需的信息.在示例程序中,BookShelf类的实例保存在bookShelf字段中,被指向的书的下标保存在index字段中.
Aggregate(集合)
该角色负责创建Iterator角色的接口.这个接口是一个方法,会创建出”按顺序访问保存在我内部元素的人”.在实例程序中,由Aggregate接口扮演这个角色,它里面定义了iterator方法.
ConcreteAggregate(具体的集合)
该角色负责实现Aggregate角色所定义的接口,它会创建出具体的Iterator角色.即ConcreteIterator角色,在实例程序中,由BookShelf类扮演这个角色.它实现了iterator方法.
Iterator模式的类图

扩展阅读

python中的Iterator
python中的Iterator模式
难以理解抽象类和接口
难以理解抽象类和接口的人常常使用ConcreteAggregate角色和ConcreteIterator角色编程,而不使用Aggregate接口和Iterator接口,他们总想使用具体的类来解决所有的问题.
但是如果只是用具体的类来解决问题,很容易导致类之间的强耦合,这些类也难以作为组件被再次利用.为了弱化类之间的耦合,进而使得类更加容易作为组件被再次利用,我们需要引入抽象类和接口.

不要只是用具体类来编程,要有先使用抽象类和接口来编程

迭代器的种类多种多样

从最后开始向前遍历
姐可以从前向后遍历,也可以从后向前遍历(既有next方法,也有previous方法)
指定下标进行”跳跃式”遍历

介绍

实现

登场角色

扩展阅读