迭代器模式（Iterator）

如果要问java中使用最多的一种模式，答案不是单例模式，也不是工厂模式，更不是策略模式，而是迭代器模式，先来看一段代码吧：

public static void print(Collection coll){ 
  Iterator it = coll.iterator(); 
  while(it.hasNext()){ 
    String str = (String)it.next(); 
    System.out.println(str); 
  } 
}

迭代器模式的介绍：

迭代器模式：提供一种方法顺序的访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

一般情况，我们自己开发时很少自定义迭代器，因为java本身已经把迭代器做到内部中了（比如：常用的list和set中都内置了迭代器）。

当然，如果真有这种需求需要我们自定义迭代器的话，可以参考jdk的迭代器实现方式来实现自己的迭代器。

迭代器是可以从前往后，或者从后往前遍历的。

为遍历不同聚集结构提供如：开始，下一个，是否有下一个，是否结束，当前哪一个等等的一个统一接口。

迭代器模式的结构

抽象容器：一般是一个接口，提供一个iterator()方法，例如java中的Collection接口，List接口，Set接口等。
具体容器：就是抽象容器的具体实现类，比如List接口的有序列表实现ArrayList，List接口的链表实现LinkList，Set接口的哈希列表的实现HashSet等。
抽象迭代器：定义遍历元素所需要的方法，一般来说会有这么三个方法：取得第一个元素的方法first()，取得下一个元素的方法next()，判断是否遍历结束的方法isDone()（或者叫hasNext()），移出当前对象的方法remove(),
迭代器实现：实现迭代器接口中定义的方法，完成集合的迭代。

类图：

image.png

模拟迭代器的实现

首先定义一个迭代器的抽象，这里使用接口定义

//迭代器接口
public interface MyIterator {
    void first();//将游标指向第一个元素
    void next();//将游标指向下一个元素
    boolean hasNext();//判断是否有下一个元素
    boolean isFirst();//判断是否是第一个元素
    boolean isLast();//判断是否是最后一个元素
    Object getCurrentObj();//获取当前对象
}

然后自定一个一个聚集类，这里直接使用一个class来定义了。在聚集类内部，使用内部类的方式来定义迭代器的具体实现。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
 
//自定义聚集类
public class ConcreteMyAggregate {
    private List<Object> list = new ArrayList<>();
    public void addObject(Object obj){
        this.list.add(obj);
    }
    public void removeObject(Object obj){
        this.list.remove(obj);
    }
    public List<Object> getList() {
        return list;
    }
    public void setList(List<Object> list) {
        this.list = list;
    }
    //获得迭代器
    public MyIterator createIterator(){
        return new ConcreteIterator();
    }
     
    //使用内部类来定义迭代器，好处就是可以直接使用外部类的属性
    private class ConcreteIterator implements MyIterator{
        private int cursor;//定义一个迭代器游标
        @Override
        public void first() {
            cursor = 0;
        }
        @Override
        public void next() {
            if (cursor<list.size()) {
                cursor++;
            }
        }
        @Override
        public boolean hasNext() {
            //如果游标<list的大小，则说明还有下一个
            if (cursor<list.size()) {
                return true;
            }
            return false;
        }
        @Override
        public boolean isFirst() {
            return cursor==0?true:false;
        }
        @Override
        public boolean isLast() {
            //判断游标是否是容器的最后一个
            return cursor==(list.size()-1)?true:false;
        }
        @Override
        public Object getCurrentObj() {
            return list.get(cursor);//获取当前游标指向的元素
        }
    }
     
}

客户端测试代码

public static void main(String[] args) {
    ConcreteMyAggregate cma = new ConcreteMyAggregate();
    cma.addObject("111");
    cma.addObject("222");
    cma.addObject("333");
    cma.addObject("444");
        
    MyIterator iterator = cma.createIterator();
    cma.removeObject("111");//如果删除一个元素的话，迭代的时候也同样会被删除
    while (iterator.hasNext()) {
        System.out.println(iterator.getCurrentObj());//获取当前对象
        iterator.next();//将游标向下移
    }
}

测试结果如下：

    222

    333

    444

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。

主要解决：不同的方式来遍历整个整合对象。

何时使用：遍历一个聚合对象。

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。

关键代码：定义接口：hasNext, next。

应用实例：JAVA 中的 iterator。

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。

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。

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。

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。

迭代器模式的适用场景

迭代器模式是与集合共生共死的，一般来说，我们只要实现一个集合，就需要同时提供这个集合的迭代器，就像java中的Collection，List、Set、Map等，这些集合都有自己的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器，当然也需要引入迭代器模式，给我们的容器实现一个迭代器。
但是，由于容器与迭代器的关系太密切了，所以大多数语言在实现容器的时候都给提供了迭代器，并且这些语言提供的容器和迭代器在绝大多数情况下就可以满足我们的需要，所以现在需要我们自己去实践迭代器模式的场景还是比较少见的，我们只需要使用语言中已有的容器和迭代器就可以了。