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迭代器模式

简介

Iterator模式是行为模式之一，它把对容器中包含的内部对象的访问【委让】给外部类，使用Iterator按顺序进行遍历访问。

在程序设计中，经常有这种情况：需要从大量的数据集合中一个个地取出数据加以处理。Iterator模式就是为了有效地处理按顺序进行遍历访问的一种设计模式，简单地说，Iterator模式提供一种有效的方法，可以屏蔽聚集对象集合的容器类的实现细节，而能对容器内包含的对象元素按顺序进行有效的遍历访问。

Iterator模式的应用场景可以归纳为满足以下几个条件：

• 访问容器中包含的内部对象
• 按顺序访问

下面是一种比较经典的Iterator模式实现方案，该实现方案基于接口设计原则，设计了以下几个接口或类：

• 迭代器接口Iterator：该接口必须定义实现迭代功能的最小定义方法集，比如提供hasNext()和next()方法。
• 迭代器实现类：迭代器接口Iterator的实现类。可以根据具体情况加以实现。
• 容器接口：定义基本功能以及提供类似Iterator iterator()的方法。
• 容器实现类：容器接口的实现类。

优点

• 实现功能分离，简化容器接口。让容器只实现本身的基本功能，把迭代功能委让给外部类实现，符合类的设计原则。
• 为容器或其子容器提供了一个统一接口，一方面方便调用；另一方面使得调用者不必关注迭代器的实现细节。

案例

定义一个自定义的集合的功能

public interface MyList {
    MyIterator iterator();//自定义迭代器
    Object get(int index);
    int getSize();
    void add(Object obj);
}

public class MyListImpl implements MyList {
    private Object[] list;
    private int index;
    private int size;
    public MyListImpl() {
        index = 0;
        size = 0;
        list = new Object[100];
    }
    @Override
    public MyIterator iterator() {
        return new MyIteratorImpl(this); //将自身的引用传给了迭代器
    }
    @Override
    public Object get(int index) {
        if (index > size - 1) throw new RuntimeException("超出边界了");
        return list[index];
    }
    @Override
    public int getSize() {
        return this.size;
    }
    @Override
    public void add(Object obj) {
        list[index++] = obj;
        size++;
    }
}

迭代器。定义访问和遍历元素的接口

public interface MyIterator {
    Object next();
    boolean hasNext();
}

public class MyIteratorImpl implements MyIterator {
    private MyList list;//自定义集合
    private int index;
    public MyIteratorImpl(MyList list) {
        index = 0;
        this.list = list;
    }
    @Override
    public Object next() {
        Object obj = list.get(index);
        index++;
        return obj;
    }
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return index < list.getSize();
    }
}

适用性

• 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示
• 支持对聚合对象的多种遍历
• 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口(即支持多态迭代)

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyList list = new MyListImpl();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");

        //第一种迭代方式
        for (int i = 0; i < list.getSize(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }

        //第二种迭代方式
        MyIterator it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

2016-04-21