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23种设计模式（一） —— 手写实现 Iterator模式

接口 集合 模式 设计模式
2023-04-18 14:48:12 时间

文章目录

Author：Gorit

Date：2020/12/1

Refer：《图解设计模式》

2021年发表博文： 1/50

原文链接 —— 以及其他系列文章整合 源代码

一、Iterator 模式的来源

1.1 Iterator 由来

这是我们常见的循环遍历的方式

int[] arr = new int[199];
for (int i=0;i<arr.length;i++) {
 	...   
}

这里的循环变量 i 的作用抽象化，通用化后形成的模式，在设计模式中称为 Iterator 模式

用于在数据集合中按照顺序遍历集合，iterator 有反复做某件事的意思，因此称为“迭代器”，所以称为 迭代器模式

1.2 实现 Iterator

我们将实现 一个将书 （Book） 放入书架（BookShelf），并将书的名字按顺序显示出来，因此需要用到如下模块

类（接口）

功能

Aggregate 接口

所要遍历的集合的接口，实现该接口的类将成为一个可以多个元素的集合，就像数组一样

Iterator 接口

遍历集合的接口

Book 类

表示书的类

BookShelf 类

表示书架的类

BookShelfIterator

遍历书架的类

Main

测试

Aggregate 接口

package Iterator;

public interface Aggregate {
    // 该方法会生成一个用于遍历集合的迭代器，当需要遍历集合的元素时，可以调用该方法
    public abstract Iterator iterator();
}

Iterator 接口

package Iterator;

/**
 * 用于遍历集合中的元素，相当于循环中的循环变量
 * 以下实现了一个最简单的 Iterator 接口
 */
public interface Iterator {
    public abstract boolean hasNext(); // 是否有下一个元素
    public abstract Object next(); // 下一个元素的值
}

Book 类

package Iterator;

/**
 * 书籍的最小实体
 */
public class Book {
    private String name;

    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

BookShelf 类

package Iterator;

/**
 * 表示书架的类，改类需要作为集合保存 所有的书籍，因此需要实现 Aggregate 接口
 */
public class BookShelf implements Aggregate {
    private Book[] books;
    private int last = 0;

    public BookShelf(int maxsize) {
        this.books = new Book[maxsize];
    }

    public Book getBookAt(int index) {
        return books[index];
    }

    public void appendBook(Book book) {
        this.books[last] = book;
        last++;
    }

    public int getLength() {
        return last;
    }
    
    // ps 当外部想要遍历书架时，就会调用这个方法：
    public Iterator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}

BookShelfIterator 类

package Iterator;

/**
 * 用于遍历书架的 BookShelfIterator 类
 * 该接口要发挥 Iterator 的作用，因此要实现 Iterator接口
 */
public class BookShelfIterator implements Iterator {
    // 要遍历的书架
    private BookShelf bookShelf;
    private int index;

    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }

    public boolean hasNext() {
        if (index < bookShelf.getLength()) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public Object next() {
        Book book = bookShelf.getBookAt(index++);
        return book;
    }
}

Main

package Iterator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
        bookShelf.appendBook(new Book("A"));
        bookShelf.appendBook(new Book("B"));
        bookShelf.appendBook(new Book("C"));
        bookShelf.appendBook(new Book("D"));
        Iterator it =  bookShelf.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Book book = (Book) it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}

运行效果

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