迭代器模式(Iterator): 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露其内部的表示。
用途:在软件构建过程中,集合对象内部结构常常变化各异。但对于这些集合对象,我们希望在不暴露其内部结构的同时,可以让外部客户代码透明地访问其中包含的元素;同时这种“透明遍历”也为“ 同一种算法在多种集合对象上进行操作”提供了可能。使用面向对象技术将这种遍历机制抽象为“迭代器对象”为“应对变化中的集合对象”提供了一种优雅的方法。
举个例子:
Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ //do some businesss logic }迭代器模式角色组成:
1) 迭代器角色(Iterator):迭代器角色负责定义访问和遍历元素的接口。
2) 具体迭代器角色(Concrete Iterator):具体迭代器角色要实现迭代器接口,并要记录遍历中的当前位置。
3) 容器角色(Container):容器角色负责提供创建具体迭代器角色的接口。
4) 具体容器角色(Concrete Container):具体容器角色实现创建具体迭代器角色的接口。
UML图
由上图可知,在客户与容器之间加入了迭代器角色,就可以很好的避免容器内部细节的暴露,从而达到“单一职责原则”的目的。
注意,在迭代器模式中,具体迭代器角色和具体容器角色是耦合在一起的——遍历算法是与容器的内部细节紧密相关的。为了使客户程序从与具体迭代器角色耦合的困境中脱离出来,避免具体迭代器角色的更换给客户程序带来的修改,迭代器模式抽象了具体迭代器角色,使得客户程序更具一般性和重用性。这被称为多态迭代。
来看一个Java例子:
package cn.java.iterator; public class Item { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }Iterator接口:
package cn.java.iterator; public interface Iterator { Item first(); Item next(); boolean isDone(); Item currentItem(); }
Iterator实现类:
package cn.java.iterator; import java.util.Vector; public class Controller implements Iterator { private int current = 0; private Vector channel; public Controller(Vector v) { channel = v; } public Item first() { current = 0; return (Item) channel.get(current); } public Item next() { current++; return (Item) channel.get(current); } public Item currentItem() { return (Item) channel.get(current); } public boolean isDone() { return current >= channel.size() - 1; } }
Aggregat 接口
package cn.java.iterator; public interface Aggregat { Iterator createIterator(); }
实现类:
package cn.java.iterator; import java.util.Vector; public class ConcreteAggregat implements Aggregat { private Vector vector = null; public Vector getVector() { return vector; } public void setVector(final Vector vector) { this.vector = vector; } public ConcreteAggregat() { vector = new Vector(); vector.add("vector 1"); vector.add("vector 2"); } @Override public Iterator createIterator() { return new Controller(vector); } }
测试类:
package cn.java.iterator; public class IteratorClient { public static void main(String[] args) { final Aggregat agg = new ConcreteAggregat(); final Iterator iterator = agg.createIterator(); System.out.println(iterator.first()); while (!iterator.isDone()) { System.out.println(iterator.next()); } } }
从上面的示例中就可以看出,尽管我们没有显示的引用迭代器,但实质还是通过迭代器来遍历的。迭代器模式就是分离了集合对象的迭代行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可做到不暴露集合的内部结构,又可以让外部代码可以透明的访问集合内部的元素。现在的高级语言都对迭代器做了一定的封装,就像文章开始用迭代器来循环遍历。