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二十一、迭代器模式 ( Iterator Pattern )

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迭代器模式(Iterator Pattern)用于顺序访问集合对象的元素,不需要知道集合对象的底层表示

迭代器模式是 Java 和 .Net 编程环境中非常常用的设计模式

迭代器模式属于行为型模式

介绍

1、 意图:

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示

2、 主要解决:

不同的方式来遍历整个整合对象

3、 何时使用:

遍历一个聚合对象

4、 如何解决:

把在元素之间游走的责任交给迭代器,而不是聚合对象

5、 关键代码:

定义接口:hasNext, next

6、 应用实例:

JAVA 中的 iterator

7、 优点:

  • 1、 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象
  • 2、 迭代器简化了聚合类
  • 3、 在同一个聚合上可以有多个遍历
  • 4、 在迭代器模式中,增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码

8、 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

9、 使用场景:

  • 1、 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示
  • 2、 需要为聚合对象提供多种遍历方式
  • 3、 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口

10、 注意事项:

迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明地访问集合内部的数据

实现

20201203211258778.jpg

1、 定义一个叙述导航方法的 Iterator 接口和一个返回迭代器的 Container 接口
2、 实现了 Container 接口的实体类将负责实现 Iterator 接口
3、 IteratorPatternDemo 使用实体类 NamesRepository 来打印 NamesRepository 中存储为集合的 Names

范例

1、 创建接口

Iterator.java

// author: 大白菜(www.cmsblogs.cn)
// Copyright © 2015-2065 www.cmsblogs.cn. All rights reserved.

package cn.cmsblogs.gof;

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

Container.java

// author: 大白菜(www.cmsblogs.cn)
// Copyright © 2015-2065 www.cmsblogs.cn. All rights reserved.

package cn.cmsblogs.gof;

public interface Container {
   public Iterator getIterator();
}

2、 创建实现了 Container 接口的实体类

该类有实现了 Iterator 接口的内部类 NameIterator

NameRepository.java

// author: 大白菜(www.cmsblogs.cn)
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package cn.cmsblogs.gof;

public class NameRepository implements Container {
   public String names[] = {"Robert" , "John" ,"Julie" , "Lora"};

   @Override
   public Iterator getIterator() {
      return new NameIterator();
   }

   private class NameIterator implements Iterator {

      int index;

      @Override
      public boolean hasNext() {
         if(index < names.length){
            return true;
         }
         return false;
      }

      @Override
      public Object next() {
         if(this.hasNext()){
            return names[index++];
         }
         return null;
      }     
   }
}

3、 使用 NameRepository 来获取迭代器,并打印名字

IteratorPatternDemo.java

// author: 大白菜(www.cmsblogs.cn)
// Copyright © 2015-2065 www.cmsblogs.cn. All rights reserved.

package cn.cmsblogs.gof;

public class IteratorPatternDemo {

   public static void main(String[] args) {
      NameRepository namesRepository = new NameRepository();

      for(Iterator iter = namesRepository.getIterator(); iter.hasNext();){
         String name = (String)iter.next();
         System.out.println("Name : " + name);
      }     
   }
}

编译运行以上 Java 范例,输出结果如下

$ javac -d . src/main/cn/cmsblogs/gof/IteratorPatternDemo.java
$ java  cn.cmsblogs.gof.IteratorPatternDemo
Name : Robert
Name : John
Name : Julie
Name : Lora
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