Iterator模式(迭代器模式)

2019-04-13 15:20发布

Iterator有反复做某件事的意思。Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合。一个一个遍历。
举例:for(int i = 0; i < arr.length; i++){                System.out.println(arr[i]);          }将这里的循环变量 i 的作用抽象化、通用化后形成的模式,就是Iterator模式。
例子:将书(book)放置到书架(BookShelf)中,并将书的名字按顺序显示出来。名字说明Aggregate表示集合的接口Iterator表示集合的接口Book表示书的类BookShelf表示书架的类BookShelfIterator表示书架的类Main测试程序行为的类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保存多个元素的集合,就像数组一样。public interface Aggregate {
    public abstract Iterator iterator();
}

想要遍历集合中的元素时,可以调用iterator方法来生成一个实现了Iterator接口的类的实例。
Iterator接口:用于遍历集合中的元素,其作用相当于循环语句中的循环变量。public interface Iterator {
    public abstract boolean hasNext();//判断是否存在下一个元素
    public abstract Object next();//返回当前元素并指向下一个元素
}Book类:public class Book {
    private String name;
    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}
BookShelf类:表示书架的类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;
    }
    public Iterator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}BookShelfIterator类:
public class BookShelfIterator implements Iterator {
    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;
        } else {
            return false;
        }
    }
    public Object next() {//相当于for语句的i++
        Book book = bookShelf.getBookAt(index);
        index++;
        return book;
    }
}Main类:import java.util.*;


public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
        bookShelf.appendBook(new Book("Around the World in 80 Days"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Bible"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Cinderella"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Daddy-Long-Legs"));
        Iterator it = bookShelf.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Book book = (Book)it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}
名字说明Iterator迭代器(负责定义按顺序逐个遍历元素的接口,例如示例中的hasNext和next两个方法)ConcreteIterator具体的迭代器(实现Iterator角 {MOD}所定义的接口)Aggregate集合(定义创建Iterator角 {MOD}的接口)ConcreteAggregate具体的集合(实现Aggregate角 {MOD}所定义的接口,会创建出具体的Iterator角 {MOD},即ConcreteIterator角 {MOD}迭代器模式的优缺点        迭代器模式的优点有:
  • 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。
  • 可以提供多种遍历方式,比如说对有序列表,我们可以根据需要提供正序遍历,倒序遍历两种迭代器,用户用起来只需要得到我们实现好的迭代器,就可以方便的对集合进行遍历了。
  • 封装性良好,用户只需要得到迭代器就可以遍历,而对于遍历算法则不用去关心。
        迭代器模式的缺点:
  • 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。
 迭代器模式的适用场景       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。       但是,由于容器与迭代器的关系太密切了,所以大多数语言在实现容器的时候都给提供了迭代器,并且这些语言提供的容器和迭代器在绝大多数情况下就可以满足我们的需要,所以现在需要我们自己去实践迭代器模式的场景还是比较少见的,我们只需要使用语言中已有的容器和迭代器就可以了。