迭代器模式 ( Iterator Pattern )

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

迭代器模式

  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

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package cn.twle.gof;


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

Container.java

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package cn.twle.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

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package cn.twle.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

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package cn.twle.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/twle/gof/IteratorPatternDemo.java
$ java  cn.twle.gof.IteratorPatternDemo
Name : Robert
Name : John
Name : Julie
Name : Lora
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