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迭代器模式

定義:提供一種方法訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)容器對象中各個(gè)元素,而又不暴露該對象的內部細節。

類(lèi)型:行為類(lèi)模式

類(lèi)圖:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-design-pattern/images/iterator-pattern-1.jpg" alt="iterator-pattern" />

如果要問(wèn)java中使用最多的一種模式,答案不是單例模式,也不是工廠(chǎng)模式,更不是策略模式,而是迭代器模式,先來(lái)看一段代碼吧:

    public static void print(Collection coll){
        Iterator it = coll.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = (String)it.next();
            System.out.println(str);
        }
    }

這個(gè)方法的作用是循環(huán)打印一個(gè)字符串集合,里面就用到了迭代器模式,java語(yǔ)言已經(jīng)完整地實(shí)現了迭代器模式,Iterator翻譯成漢語(yǔ)就是迭代器的意思。提到迭代器,首先它是與集合相關(guān)的,集合也叫聚集、容器等,我們可以將集合看成是一個(gè)可以包容對象的容器,例如List,Set,Map,甚至數組都可以叫做集合,而迭代器的作用就是把容器中的對象一個(gè)一個(gè)地遍歷出來(lái)。

迭代器模式的結構

  • 抽象容器:一般是一個(gè)接口,提供一個(gè)iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等。
  • 具體容器:就是抽象容器的具體實(shí)現類(lèi),比如List接口的有序列表實(shí)現ArrayList,List接口的鏈表實(shí)現LinkList,Set接口的哈希列表的實(shí)現HashSet等。
  • 抽象迭代器:定義遍歷元素所需要的方法,一般來(lái)說(shuō)會(huì )有這么三個(gè)方法:取得第一個(gè)元素的方法first(),取得下一個(gè)元素的方法next(),判斷是否遍歷結束的方法isDone()(或者叫hasNext()),移出當前對象的方法remove(),
  • 迭代器實(shí)現:實(shí)現迭代器接口中定義的方法,完成集合的迭代。

代碼實(shí)現

    interface Iterator {
        public Object next();
        public boolean hasNext();
    }
    class ConcreteIterator implements Iterator{
        private List list = new ArrayList();
        private int cursor =0;
        public ConcreteIterator(List list){
            this.list = list;
        }
        public boolean hasNext() {
            if(cursor==list.size()){
                return false;
            }
            return true;
        }
        public Object next() {
            Object obj = null;
            if(this.hasNext()){
                obj = this.list.get(cursor++);
            }
            return obj;
        }
    }
    interface Aggregate {
        public void add(Object obj);
        public void remove(Object obj);
        public Iterator iterator();
    }
    class ConcreteAggregate implements Aggregate {
        private List list = new ArrayList();
        public void add(Object obj) {
            list.add(obj);
        }

        public Iterator iterator() {
            return new ConcreteIterator(list);
        }

        public void remove(Object obj) {
            list.remove(obj);
        }
    }
    public class Client {
        public static void main(String[] args){
            Aggregate ag = new ConcreteAggregate();
            ag.add("小明");
            ag.add("小紅");
            ag.add("小剛");
            Iterator it = ag.iterator();
            while(it.hasNext()){
                String str = (String)it.next();
                System.out.println(str);
            }
        }
    }

上面的代碼中,Aggregate是容器類(lèi)接口,大家可以想象一下Collection,List,Set等,Aggregate就是他們的簡(jiǎn)化版,容器類(lèi)接口中主要有三個(gè)方法:添加對象方法add、刪除對象方法remove、取得迭代器方法iterator。Iterator是迭代器接口,主要有兩個(gè)方法:取得迭代對象方法next,判斷是否迭代完成方法hasNext,大家可以對比java.util.List和java.util.Iterator兩個(gè)接口自行思考。


迭代器模式的優(yōu)缺點(diǎn)

迭代器模式的優(yōu)點(diǎn)有:

  • 簡(jiǎn)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(guò)游標來(lái)取得,但用戶(hù)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(lái)說(shuō),用戶(hù)遍歷起來(lái)就比較麻煩了。而引入了迭代器方法后,用戶(hù)用起來(lái)就簡(jiǎn)單的多了。
  • 可以提供多種遍歷方式,比如說(shuō)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(hù)用起來(lái)只需要得到我們實(shí)現好的迭代器,就可以方便的對集合進(jìn)行遍歷了。
  • 封裝性良好,用戶(hù)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(guān)心。

迭代器模式的缺點(diǎn):

  • 對于比較簡(jiǎn)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(jué),像ArrayList,我們寧可愿意使用for循環(huán)和get方法來(lái)遍歷集合。

迭代器模式的適用場(chǎng)景

迭代器模式是與集合共生共死的,一般來(lái)說(shuō),我們只要實(shí)現一個(gè)集合,就需要同時(shí)提供這個(gè)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(shí)現一個(gè)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(shí)現一個(gè)迭代器。

但是,由于容器與迭代器的關(guān)系太密切了,所以大多數語(yǔ)言在實(shí)現容器的時(shí)候都給提供了迭代器,并且這些語(yǔ)言提供的容器和迭代器在絕大多數情況下就可以滿(mǎn)足我們的需要,所以現在需要我們自己去實(shí)踐迭代器模式的場(chǎng)景還是比較少見(jiàn)的,我們只需要使用語(yǔ)言中已有的容器和迭代器就可以了。

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