我要学会设计模式之迭代器模式

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我要学会设计模式之迭代器模式


定义:迭代器模式是指提供一种方法顺序访问一个集合对象的各个元素,使用者不需要了解集合对象的底层实现

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迭代器

  • 抽象容器角色(Aggregate) :负责提供创建具体迭代器角色的接口,一般是一个接口,提供一个iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等。
  • 具体容器角色(ConcreteAggregate) :就是实现抽象容器的具体实现类,比如List接口的有序列表实现ArrayList,List接口的链表实现LinkedList,Set接口的哈希列表的实现HashSet等。
  • 抽象迭代器角色(Iterator) :负责定义访问和遍历元素的接口。
  • 具体迭代器角色(ConcreteIterator)实现迭代器接口,并要记录遍历中的当前位置。
内部迭代器和外部迭代器
  • 内部迭代器:封装的方法完全接手迭代过程,外部只需要一次调用。
  • 外部迭代器:用户必须显式地请求迭代下一元素。熟悉 C++的朋友,可以类比 C++内置对象的迭代器的 end()next()等方法。

代码实现

public class ConcreteAggregate extends Aggregate {
    
    private Object[] objArray = null;
 
    public ConcreteAggregate(Object[] objArray){
        this.objArray = objArray;
    }
    
    @Override
    public Iterator createIterator() {
        
        return new ConcreteIterator(this);
    }
​
    public Object getElement(int index){
        
        if(index < objArray.length){
            return objArray[index];
        }else{
            return null;
        }
    }
   
    public int size(){
        return objArray.length;
    }
}
public class ConcreteIterator implements Iterator {
    //持有被迭代的具体的聚合对象
    private ConcreteAggregate agg;
    //内部索引,记录当前迭代到的索引位置
    private int index = 0;
    //记录当前聚集对象的大小
    private int size = 0;
    
    public ConcreteIterator(ConcreteAggregate agg){
        this.agg = agg;
        this.size = agg.size();
        index = 0;
    }
    /**
     * 迭代方法:返还当前元素
     */
    @Override
    public Object currentItem() {
        return agg.getElement(index);
    }
    /**
     * 迭代方法:移动到第一个元素
     */
    @Override
    public void first() {
        
        index = 0;
    }
    /**
     * 迭代方法:是否为最后一个元素
     */
    @Override
    public boolean isDone() {
        return (index >= size);
    }
    /**
     * 迭代方法:移动到下一个元素
     */
    @Override
    public void next() {
​
        if(index < size)
        {
            index ++;
        }
    }
​
}

优缺点

优点
  • 简化了遍历方式,对于对象集合的遍历,还是比较麻烦的,对于数组或者有序列表,我们尚可以通过游标来取得,但用户需要在对集合了解很清楚的前提下,自行遍历对象,但是对于hash表来说,用户遍历起来就比较麻烦了。而引入了迭代器方法后,用户用起来就简单的多了。
  • 迭代器模式为遍历不同的集合结构提供了一个统一的接口,从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作
缺点
  • 对于比较简单的遍历(像数组或者有序列表),使用迭代器方式遍历较为繁琐,大家可能都有感觉,像ArrayList,我们宁可愿意使用for循环和get方法来遍历集合。

应用场景

迭代器模式是与集合共生共死的,一般来说,我们只要实现一个集合,就需要同时提供这个集合的迭代器,就像java中的Collection,List、Set、Map等,这些集合都有自己的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器,当然也需要引入迭代器模式,给我们的容器实现一个迭代器。