行为型模式：迭代器模式

十一大行为型模式之六：迭代器模式。

简介

姓名：迭代器模式

英文名 ：Iterator Pattern

价值观 ：人生没有回头路

个人介绍 ：

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation. 它提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。（来自《设计模式之禅》）

你要的故事

大家伙听歌频率高么？是不是经常听歌曲来放松心情？我是经常会听歌，心情不好的时候听歌，心情好的时候也听歌。。。今天讲的迭代器模式，我们就拿听歌这件事来说说，大家都知道听歌有几种模式：单曲循环、列表循环、随机等等。。。现在网易云音乐还多了一个心动模式。

既然说到迭代器模式，那这里就要着重讲讲列表循环这个听歌模式，其他的就先抛到脑后。在列表循环中，歌曲从第一条播放到最后一条，也就是一个遍历歌单的过程。我们有 2 种实现方式，一种是没有迭代器，通过获取歌单，用 for 循环遍历每一个歌曲，然后播放；另外一种是使用迭代器，获取歌单的一个迭代器，通过迭代器来遍历每一个歌曲，然后播放。下面我们就用代码来实现这 2 种方式。

木有迭代器

public class NoIteratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        NetEaseMusic1 netEaseMusic1 = new NetEaseMusic1();
        netEaseMusic1.listenToMusicByLoop();
    }
}

/**
 * 网易云音乐
 */
class NetEaseMusic1 {

    private IList1 songList;

    public NetEaseMusic1() {
        songList = new SongList1(3);
        songList.add(new Song("让我留在你身边", "陈奕迅"));
        songList.add(new Song("你曾是少年", "SHE"));
        songList.add(new Song("Perfect", "Ed Sheeran"));
    }

    /**
     * 列表循环
     */
    public void listenToMusicByLoop() {
        for (int i = 0; i < songList.size(); i++) {
            System.out.println("听歌：" + ((ISong)songList.get(i)).getSongInfo());
        }
    }

}

/**
 * 容器接口
 */
interface IList1 {

    void add(Object object);

    Object get(int index);

    int size();
}

/**
 * 歌单
 */
class SongList1 implements IList1 {

    private ISong[] songs;
    private int index;
    private int size;

    public SongList1(int size) {
        songs = new ISong[size];
        index = 0;
        size = 0;
    }

    @Override
    public void add(Object object) {
        songs[index++] = (ISong) object;
        size ++;
    }

    @Override
    public Object get(int index) {
        if (index < size) {
            return songs[index];
        }
        return null;
    }

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


/**
 * 歌曲接口
 */
interface ISong {
    String getSongInfo();
}

/**
 * 歌曲
 */
class Song implements ISong{

    private String name;
    private String singer;

    public Song(String name, String singer) {
        this.name = name;
        this.singer = singer;
    }

    @Override
    public String getSongInfo() {
        return this.name + "--" + this.singer;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSinger() {
        return singer;
    }

    public void setSinger(String singer) {
        this.singer = singer;
    }

}

打印结果：
听歌：让我留在你身边--陈奕迅
听歌：你曾是少年--SHE
听歌：Perfect--Ed Sheeran

我们定义了 ISong 接口，里面有个 getSongInfo() 方法来获取歌曲信息，用 Song 类来定义歌曲。没有用 Java 自带的容器来存放歌曲，这里实现了一个自定义容器接口 IList1，定义 SongList1 来做歌曲的容器，为什么不用 Java 自带的 ArrayList 等等？因为 Java 自带的已经实现了迭代器功能了，我们这里自定义其实就是在模仿自带的容器的实现。NetEaseMusic1 类是充当网易云音乐客户端，在 listenToMusicByLoop() 方法中，我们可以看到是获取了歌单 songList，然后一个一个遍历，这是没有使用迭代器的代码。

下面看一下使用迭代器的代码是怎么样的。

用迭代器实现遍历

public class IteratorTest {

    public static void main(String[] args) {
        NetEaseMusic2 netEaseMusic2 = new NetEaseMusic2();
        netEaseMusic2.listenToMusicByLoop();
    }

}

/**
 * 网易云音乐
 */
class NetEaseMusic2{

    private IList2 songList;

    public NetEaseMusic2() {
        songList = new SongList2(3);
        songList.add(new Song("让我留在你身边", "陈奕迅"));
        songList.add(new Song("你曾是少年", "SHE"));
        songList.add(new Song("Perfect", "Ed Sheeran"));
    }

    /**
     * 列表循环
     */
    public void listenToMusicByLoop() {
        IIterator iterator = songList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println("听歌：" + ((ISong)iterator.next()).getSongInfo());
        }

    }

}

/**
 * 容器接口
 */
interface IList2 {

    IIterator iterator();

    void add(Object object);

    Object get(int index);

    int size();
}

/**
 * 歌单
 */
class SongList2 implements IList2 {

    private ISong[] songs;
    private int index;
    private int size;

    public SongList2(int size) {
        songs = new ISong[size];
        index = 0;
        size = 0;
    }

    @Override
    public IIterator iterator() {
        return new IteratorImpl(this);
    }

    @Override
    public void add(Object object) {
        songs[index++] = (ISong) object;
        size ++;
    }

    @Override
    public Object get(int index) {
        if (index < size) {
            return songs[index];
        }
        return null;
    }

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


/**
 * 迭代器
 */
interface IIterator {
    Object next();
    boolean hasNext();
}

/**
 * 迭代器实现类
 */
class IteratorImpl implements IIterator {

    private IList2 list;
    private int index;

    public IteratorImpl(IList2 list) {
        this.list = list;
        this.index = 0;
    }

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

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (index < list.size()) {
            return true;
        }
        return false;
    }
}

打印结果：
听歌：让我留在你身边--陈奕迅
听歌：你曾是少年--SHE
听歌：Perfect--Ed Sheeran

代码中我们自定义了一个迭代器接口 IIterator 和迭代器具体实现类 IteratorImpl，有关键的 2 个方法，hasNext() 判断是否有存在下一个元素，next() 获取下一个元素。而 IList2 接口则比 IList1 接口多了一个获取迭代器的方法 iterator()，这让网易云音乐在遍历歌单的时候，不用直接使用 songList 来遍历，而可以通过 songList.iterator() 获取迭代器来实现遍历的过程。NetEaseMusic2.listenToMusicByLoop() 这个方法里面就直接获取迭代器来遍历了。

代码： Iterator Pattern

总结

迭代器模式是所有设计模式中使用最广泛的，有不少开发同学知道迭代器，但是不知道它是设计模式的。虽然迭代器的代码会比没有迭代器的代码复杂，但是加上迭代器可以让容器有统一的遍历代码风格，不用各自去实现遍历方法，有更好的封装性。在 Java 中，迭代器已经运用很广泛，比如 Java 中访问 MySQL 获取数据就是用迭代器来遍历数据的。好了，迭代器模式就讲到这，大家知道的知识就不多说啦。

参考资料：《大话设计模式》、《设计模式之禅》