Java 设计模式之迭代器学习与掌握

Posted 2022-12-05 邹奇

文章目录

• 定义
• 优点
• 缺点
• 模式的结构与实现
• • 模式的结构
  • 模式的实现
• 应用场景

定义

• 提供一种方法来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。

迭代器模式是一种对象行为型模式

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优点

• 遍历任务交由迭代器完成，这简化了聚合类。
• 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
• 增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。
• 封装性良好，为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
• 它支持以不同方式遍历一个聚合，甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。

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缺点

• 增加了类的个数，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

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模式的结构与实现

迭代器模式是通过将聚合对象的遍历行为分离出来，抽象成迭代器类来实现的，其目的是在不暴露聚合对象的内部结构的情况下，让外部代码透明地访问聚合的内部数据。

模式的结构

有下面 4 个角色：

• 【抽象聚合角色】定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
• 【具体聚合角色】实现抽象聚合类，返回一个具体迭代器的实例。
• 【抽象迭代器角色】定义访问和遍历聚合元素的接口，通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
• 【具体迭代器角色】实现抽象迭代器接口中所定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。

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模式的实现

• 【抽象迭代器】，代码如下：

package com.example.designmodedemo.principle.iterator;

/**
 * 抽象迭代器
 */
public interface Iterator 

    Object first();
    Object next();
    boolean hasNext();

• 【具体迭代器】，代码如下：

package com.example.designmodedemo.principle.iterator;

import java.util.List;

/**
 * 具体迭代器
 */
public class MyIterator implements Iterator

    private List<Object> list = null;
    private int index = -1;

    public MyIterator(List<Object> list) 
        this.list = list;
    

    @Override
    public Object first() 
        index = 0;
        if (list != null)
            return list.get(index);
        
        return null;
    

    @Override
    public Object next() 
        if (list != null)
            return list.get(++index);
        
        return null;
    

    @Override
    public boolean hasNext() 
        if (list != null)
            if (index < list.size() - 1)
                return true;
            
        
        return false;
    

• 【抽象聚合角色】，代码如下：

package com.example.designmodedemo.principle.iterator;

/**
 * 抽象聚合接口
 */
public interface Aggregate 

    public void add(Object object);// 新增元素
    public void remove(Object object);// 移除元素
    public Iterator getIterator();// 获取迭代器

• 【具体聚合角色】，代码如下：

package com.example.designmodedemo.principle.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 具体聚合对象
 */
public class MyAggregate implements Aggregate 

    private List<Object> list = new ArrayList<>();

    @Override
    public void add(Object object) 
        list.add(object);
    

    @Override
    public void remove(Object object) 
        list.remove(object);
    

    @Override
    public Iterator getIterator() 
        return (new MyIterator(list));
    

• 【客户端】，调用代码如下：

	/**
     * 迭代器模式
     */
    private void principle_aggregate() 
        // 创建聚合对象，并添加元素
        Aggregate myAggregate = new MyAggregate();
        myAggregate.add("刺客信条 奥德赛");
        myAggregate.add("荒野大镖客2");
        myAggregate.add("巫师3");
        System.out.println(":> 聚合对象中内容如下：");
        // 获取迭代器对象，并遍历迭代器打印每一个元素内容
        Iterator myIterator = myAggregate.getIterator();
        while (myIterator.hasNext())
            Object obj = myIterator.next();
            System.out.print(obj.toString() + "\\t");
        
        // 使用迭代器获取第一个元素
        Object firstObj = myIterator.first();
        System.out.println("\\n:> First element is : " + firstObj.toString());
    

• 【运行结果】，如下图示：

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应用场景

• 当需要为聚合对象提供多种遍历方式时。
• 当需要为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口时。
• 当访问一个聚合对象的内容而无须暴露其内部细节的表示时。

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