本文节选自《设计模式就该这样学》
迭代器模式的UML类图如下图所示。
1 手写自定义的集合迭代器
总体来说，迭代器模式是非常简单的。还是以网络课程为例，我们创建一个课程集合，集合中的每一个元素都是课程对象，然后手写一个迭代器，将每一个课程对象的信息都读出来。首先创建集合元素课程Course类。
public class Course { private String name; public Course(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } }
然后创建自定义迭代器Iterator接口。
public interface Iterator<E> { E next(); boolean hasNext(); }
创建自定义的课程集合CourseAggregate接口。
public interface CourseAggregate { void add(Course course); void remove(Course course); Iterator<Course> iterator(); }
接着分别实现迭代器接口和集合接口，创建IteratorImpl实现类。
public class IteratorImpl<E> implements Iterator<E> { private List<E> list; private int cursor; private E element; public IteratorImpl(List list){ this.list = list; } public E next() { System.out.print("当前位置" + cursor + ": "); element = list.get(cursor); cursor ++; return element; } public boolean hasNext(){ if(cursor > list.size() - 1){ return false; } return true; } }
创建课程集合CourseAggregateImpl实现类。
public class CourseAggregateImpl implements CourseAggregate { private List courseList; public CourseAggregateImpl() { this.courseList = new ArrayList(); } public void add(Course course) { courseList.add(course); } public void remove(Course course) { courseList.remove(course); } public Iterator<Course> iterator() { return new IteratorImpl(courseList); } }
最后编写客户端测试代码。
public static void main(String[] args) { Course java = new Course("Java架构"); Course javaBase = new Course("Java入门"); Course design = new Course("Java设计模式精讲"); Course ai = new Course("人工智能"); CourseAggregate courseAggregate = new CourseAggregateImpl(); courseAggregate.add(java); courseAggregate.add(javaBase); courseAggregate.add(design); courseAggregate.add(ai); System.out.println("-----课程列表-----"); printCourses(courseAggregate); courseAggregate.remove(ai); System.out.println("-----删除操作之后的课程列表-----"); printCourses(courseAggregate); } public static void printCourses(CourseAggregate courseAggregate){ Iterator<Course> iterator = courseAggregate.iterator(); while(!iterator.hasNext()){ Course course = iterator.next(); System.out.println("《" + course.getName() + "》"); } }
运行结果如下图所示。
看到这里，小伙伴们肯定有一种似曾相识的感觉，让人不禁想起每天都在用的JDK自带的集合迭代器。下面就来看源码中是如何运用迭代器的。
2 迭代器模式在JDK源码中的应用
先来看JDK中大家非常熟悉的Iterator源码。
public interface Iterator<E> { boolean hasNext(); E next(); default void remove() { throw new UnsupportedOperationException("remove"); } default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) { Objects.requireNonNull(action); while (hasNext()) action.accept(next()); } }
从上面代码中，我们看到定义了两个主要方法hasNext()方法和next()方法，和我们自己写的完全一致。
另外，从上面代码中，我们看到remove()方法实现似曾相识。其实是在组合模式中见过的。迭代器模式和组合模式两者似乎存在一定的相似性，组合模式解决的是统一树形结构各层次访问接口，迭代器模式解决的是统一各集合对象元素遍历接口。虽然它们的适配场景不同，但核心理念是相通的。
接着来看Iterator的实现类，其实在我们常用的ArrayList中有一个内部实现类Itr，它实现了Iterator接口。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { ... private class Itr implements Iterator<E> { int cursor; // index of next element to return int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() { return cursor != size; } @SuppressWarnings("unchecked") public E next() { checkForComodification(); int i = cursor; if (i >= size) throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i + 1; return (E) elementData[lastRet = i]; } ... } ... }
其中，hasNext()方法和next()方法的实现也非常简单，继续往下看，在ArrayList内部还有几个迭代器对Itr进行了进一步扩展，首先看ListItr。
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> { ListItr(int index) { super(); cursor = index; } public boolean hasPrevious() { return cursor != 0; } public int nextIndex() { return cursor; } public int previousIndex() { return cursor - 1; } ... }
它增加了hasPrevious()方法，主要用于判断是否还有上一个元素。另外，还有SubList对子集合的迭代处理。
3 迭代器模式在MyBatis源码中的应用
当然，迭代器模式在MyBatis中也是必不可少的，来看一个DefaultCursor类。
public class DefaultCursor<T> implements Cursor<T> { ... private final CursorIterator cursorIterator = new CursorIterator(); ... }
它实现了Cursor接口，而且定义了一个成员变量cursorIterator，其定义的类型为CursorIterator。继续查看CursorIterator类的源码发现，它是DefaultCursor的一个内部类，并且实现了JDK中的Iterator接口。
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