介绍
在现实生活以及程序设计中,经常要访问一个聚合对象中的各个元素,如“数据结构”中的链表遍历,通常的做法是将链表的创建和遍历都放在同一个类中,但这种方式不利于程序的扩展,如果要更换遍历方法就必须修改程序源代码,这违背了 “开闭原则”。
在客户访问类与聚合类之间插入一个迭代器,这分离了聚合对象与其遍历行为,对客户也隐藏了其内部细节,且满足“单一职责原则”和“开闭原则”,如 Java 中的 Collection、List、Set、Map 等都包含了迭代器。
迭代器模式(Iterator):提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据,而不暴露聚合对象的内部表示。
案例
迭代器模式主要包含以下角色:
抽象聚合(Aggregate)角色:定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
具体聚合(ConcreteAggregate)角色:实现抽象聚合类,返回一个具体迭代器的实例。
抽象迭代器(Iterator)角色:定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
具体迭代器(Concretelterator)角色:实现抽象迭代器接口中所定义的方法,完成对聚合对象的遍历,记录遍历的当前位置。
抽象聚合类
interface Aggregate { public void add(Object obj); public void remove(Object obj); public Iterator getIterator(); }
具体聚合类
class ConcreteAggregate implements Aggregate { private List<Object> list = new ArrayList<Object>(); public void add(Object obj) { list.add(obj); } public void remove(Object obj) { list.remove(obj); } public Iterator getIterator() { return (new ConcreteIterator(list)); } }
抽象迭代器类
interface Iterator { Object first(); Object next(); boolean hasNext(); }
具体迭代器类
class ConcreteIterator implements Iterator { private List<Object> list = null; private int index = -1; public ConcreteIterator(List<Object> list) { this.list = list; } public boolean hasNext() { if (index < list.size() - 1) { return true; } else { return false; } } public Object first() { index = 0; Object obj = list.get(index); return obj; } public Object next() { Object obj = null; if (this.hasNext()) { obj = list.get(++index); } return obj; } }
客户端类
public static void main(String[] args) { Aggregate ag = new ConcreteAggregate(); ag.add("11"); ag.add("22"); ag.add("33"); System.out.print("聚合的内容有:"); Iterator it = ag.getIterator(); while (it.hasNext()) { Object ob = it.next(); System.out.print(ob.toString() + "\t"); } Object ob = it.first(); System.out.println("\nFirst:" + ob.toString()); }
输出结果
聚合的内容有:11 22 33 First:11
优缺点及应用场景
优点:
- 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
- 遍历任务交由迭代器完成,这简化了聚合类。
- 它支持以不同方式遍历一个聚合,甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。
- 增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码。
- 封装性良好,为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
缺点:
- 增加了类的个数,这在一定程度上增加了系统的复杂性。
应用场景:
- 如果你希望为遍历不同的聚合对象提供一个统一的接口,可以使用迭代器模式;
- 如果你希望有多种遍历方式可以访问聚合对象,可以使用迭代器模式;
- 如果你希望提供访问一个聚合对象的内容,但是又不想暴露它的内部表示的时候,可以使用迭代器模式来提供迭代器接口,从而让客户只是通过迭代器的接口来访问聚合对象,而无须关心聚合对象的内部实现。
jdk中的迭代器模式
jdk集合类中继承了Iterable接口
这里可以看到Collection继承了Iterable接口
对于不同集合实现自己的迭代器,例如arraylist