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概念
聚合对象：将存储多个成员对象的类称为聚合类（Aggregate Classes），对应的对象称为聚合对象。对应Java中的List、Set类
定义：迭代器模式（Iterator Pattern）：提供一种方法来访问聚合对象，而不用暴露这个对象的内部表示，其别名为游标（Cursor）。迭代器模式是一种对象行为型模式。
使用聚合对象来存储一系列数据。聚合对象拥有两个职责：一是存储数据；二是遍历数据。从依赖性来看，前者是聚合对象的基本职责；而后者既是可变化的，又是可分离的。可以将遍历数据的行为从聚合对象中分离出来，封装在一个被称之为“迭代器”的对象中，更符合单一职责原则的要求。
角色
- Iterator（抽象迭代器）：它定义了访问和遍历元素的接口，声明了用于遍历数据元素的方法。例如，用于访问下一个元素的next（）方法，用于判断是否还有下一个元素的hasNext（）方法等。在具体迭代器中将实现这些方法。
- ConcreteIterator（具体迭代器）：它实现了抽象迭代器接口，完成对聚合对象的遍历，同时在具体迭代器中通过游标来记录在聚合对象中所处的当前位置。在具体实现时，游标通常是一个表示位置的非负整数。
- Aggregate（抽象聚合类）：它用于存储和管理元素对象，声明一个createIterator（）方法用于创建一个迭代器对象，充当抽象迭代器工厂角色。
- ConcreteAggregate（具体聚合类）：它实现了在抽象聚合类中声明的createIterator（）方法，该方法返回一个与该具体聚合类对应的具体迭代器ConcreteIterator实例。
类图中，具体聚合类依赖具体迭代器类，具体迭代器类关联具体聚合类。即具体聚合类中需要通过createIterator()方法返回具体迭代器类对象（用到工厂方法模式）；具体迭代器类中包含具体聚合类的引用。
样例代码
interface Iterator {
public Object next(); // 返回下一个元素
public boolean hasNext(); // 判断是否存在下一个元素
public void remove(); // 删除当前元素
}
class ConcreteIterator implements Iterator {
private ConcreteAggregate objects;
private int cursor;
public ConcreteIterator(ConcreteAggregate objects) {
this.objects = objects;
}
public Object next() {
// 具体操作
}
public boolean hasNext() {
// 具体操作
}
public void remove() {
// 具体操作
}
}
interface Aggregate {
Iterator createIterator();
}
class ConcreteAggregate implements Aggregate {
// 省略用于存储数据的数据结构
public Iterator createIterator() {
return new ConcreteIterator(this);
}
}
总结
优点
- 支持以不同的方式遍历一个聚合对象，在同一个聚合对象上可以定义多种遍历方式。在迭代器模式中只需要用一个不同的迭代器来替换原有迭代器即可改变遍历算法，也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历方式。
- 迭代器简化了聚合类。由于引入了迭代器，在原有的聚合对象中不需要再自行提供数据遍历等方法，这样可以简化聚合类的设计。
- 在迭代器模式中，由于引入了抽象层，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码，满足开闭原则的要求。
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。
- 抽象迭代器的设计难度较大，需要充分考虑到系统将来的扩展。例如JDK内置迭代器Iterator就无法实现逆向遍历，如果需要实现逆向遍历，只能通过其子类ListIterator等来实现，而ListIterator迭代器无法用于操作Set类型的聚合对象。在自定义迭代器时，创建一个考虑全面的抽象迭代器并不是件很容易的事情。
参考资料
[1] 刘伟. 设计模式的艺术[M]. 清华大学出版社, 2020.
