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二十一、迭代器模式 ( Iterator Pattern )

news 来源：原创 2024/11/15 10:04:42

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

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: 搜云库技术团队(tech.souyunku.com)
// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.

package com.souyunku.tech.gof;


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

Container.java

// author: 搜云库技术团队(tech.souyunku.com)
// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.

package com.souyunku.tech.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: 搜云库技术团队(tech.souyunku.com)
// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.

package com.souyunku.tech.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: 搜云库技术团队(tech.souyunku.com)
// Copyright © 2015-2065 tech.souyunku.com. All rights reserved.

package com.souyunku.tech.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/com/souyunku/tech/gof/IteratorPatternDemo.java
$ java  com.souyunku.tech.gof.IteratorPatternDemo
Name : Robert
Name : John
Name : Julie
Name : Lora