JAVA设计模式之迭代器模式

定义

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

结构

从结构图可以看到该模式包含四个角色：

• 迭代器角色（Iterator）：定义遍历元素所需要的方法，一般来说会有这么三个方法：取得下一个元素的方法next()，判断是否遍历结束的方法hasNext()），移出当前对象的方法remove()。

• 具体迭代器角色（Concrete Iterator）：实现迭代器接口中定义的方法，完成集合的迭代。

• 容器角色(Aggregate)：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

• 具体容器角色（ConcreteAggregate）：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。

具体实现

1. 定义迭代器角色(Iterator)

public interface Iterator {

    boolean hasNext();

    Object next();
}

2. 定义具体迭代器角色(Concrete Iterator)

public class ConcreteIterator implements Iterator { 
    private List<Object> list;
    private int index;

    public ConcreteIterator(List list) {
        super();
        this.list = list; 
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (index >= list.size()) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        Object object = list.get(index);
        index++;
        return object;
    }
}

3. 定义容器角色(Aggregate)

public interface List {

   void add(Object obj);  

   Object get(int index);

   Iterator iterator();  

   int size();
}

4. 定义具体容器角色(ConcreteAggregate)

public class ConcreteAggregate implements List{
  
    private Object[] list;
    private int size;
    private int index;

    public ConcreteAggregate(){
        list = new Object[100];
    }

    @Override
    public void add(Object obj) {
        list[index++] = obj;
        size++;
     }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }

    @Override
    public Object get(int index) {
        return list[index];
    }

    @Override
    public int size() {
        return size;
    }
}

5.编写一个测试类

public class IteratorTest {
  
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ConcreteAggregate();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        Iterator it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

总结

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。

迭代器模式的优点有：

• 简化了遍历方式，对于对象集合的遍历，还是比较麻烦的，对于数组或者有序列表，我们尚可以通过游标来取得，但用户需要在对集合了解很清楚的前提下，自行遍历对象，但是对于hash表来说，用户遍历起来就比较麻烦了。而引入了迭代器方法后，用户用起来就简单的多了。

• 可以提供多种遍历方式，比如说对有序列表，我们可以根据需要提供正序遍历，倒序遍历两种迭代器，用户用起来只需要得到我们实现好的迭代器，就可以方便的对集合进行遍历了。

• 封装性良好，用户只需要得到迭代器就可以遍历，而对于遍历算法则不用去关心。