迭代器模式介绍
迭代器模式是行为模式之一，又称为（Cursor）模式。
迭代器模式源于对容器的访问，如List,Map等。
如果想对一个容器进行遍历操作，我们可以在容器内部定义遍历的方法，但这样对容器来说就承担了过多的功能，因为不仅要维护自身数据元素还要对外提供遍历的接口方法；如果我们自己实现，又会让容器的内部细节暴露。因此，迭代器模式应运而生，在访问者和容器类之间加个第三者——迭代器，很好地解决了上述弊端。
感谢《Android源码设计模式解析与实战》。
迭代器模式的定义
提供一种方法顺序访问一个容器对象中的各个元素，而又不需要暴露该对象的内部表示。
迭代器模式的使用场景
遍历一个容器对象时。
迭代器模式的UML类图
迭代器模式的UML类图.png
- Iterator: 迭代器接口。
负责定义、访问和遍历元素的接口。 - ConcreteIterator: 具体的迭代器类
实现迭代器接口，并记录当前遍历的位置。 - Aggregate: 容器接口
负责操作元素和创建具体迭代器角色的接口。 - ConcreteAggregate: 具体的容器类。
实现容器接口，创建具体迭代器角色。
根据UML类图可以得出一个迭代器模式的通用模板代码。如下：
迭代器接口
public interface Iterator<T> {
/**
* 是否还有下一个元素
*
* @return true 表示有，false表示没有
*/
boolean hasNext();
/**
* 返回当前位置的元素并将位置移至下一位
*
* @return
*/
T next();
}
具体迭代器类
public class ConcreteIterator<T> implements Iterator<T> {
private List<T> list = new ArrayList<>();
private int cursor = 0;
public ConcreteIterator(List<T> list) {
this.list = list;
}
@Override
public boolean hasNext() {
return cursor != list.size();
}
@Override
public T next() {
T obj = null;
if (this.hasNext()) {
obj = this.list.get(cursor++);
}
return obj;
}
}
容器接口
public interface Aggregate<T> {
/**
* 添加一个元素
*
* @param obj
*/
void add(T obj);
/**
* 移除一个元素
*
* @param obj
*/
void remove(T obj);
/**
* 获取容器的迭代器
*
* @return
*/
Iterator<T> iterator();
}
具体容器类
public class ConcreteAggregate<T> implements Aggregate<T> {
private List<T> list = new ArrayList<>();
@Override
public void add(T obj) {
list.add(obj);
}
@Override
public void remove(T obj) {
list.remove(obj);
}
@Override
public Iterator<T> iterator() {
return new ConcreteIterator<>(list);
}
}
客户端类
public class Client {
private static Iterator<String> i;
public static void main(String[] args) {
Aggregate<String> a = new ConcreteAggregate();
a.add("java");
a.add("android");
a.add("ios");
a.add("php");
i = a.iterator();
while (i.hasNext()) {
System.out.println(i.next());
}
}
}
运行日志如下：
java
android
ios
php
Android 中的迭代器模式
除了List、Map等这种数据结构体所包含的迭代器外，Android中也提供了迭代器遍历数据，典型的就是数据库查询使用的Cursor，Cursor这个游标对象其实就是一个具体的迭代器。这里用一个简单数据库查询的例子来介绍迭代器模式的使用。
首先定义一个SQLiteOpenHelper
public class DbOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {
public static final String DB_NAME = "user_provider_db";
public static final String USER_TABLE_NAME = "user";
public static final int DA_VERSION = 1;
private static final String CREATE_USER_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS " + USER_TABLE_NAME
+ "(_id INTEGER PRIMARY KEY, " + " name TEXT," + " sex INT)";
public DbOpenHelper(Context context) {
super(context, DB_NAME, null, DA_VERSION);
}
@Override
public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
db.execSQL(CREATE_USER_TABLE);
}
@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase sqLiteDatabase, int i, int i1) {
}
}
创建一个ContentProvider类,在onCreate方法中插入两条数据，简单起见，只实现了query方法。
public class UserProvider extends ContentProvider {
private SQLiteDatabase mDb;
@Override
public boolean onCreate() {
initDb();
return true;
}
private void initDb() {
mDb = new DbOpenHelper(getContext()).getWritableDatabase();
mDb.execSQL("delete from " + DbOpenHelper.USER_TABLE_NAME);
mDb.execSQL("insert into user values(1,'mary',0);");
mDb.execSQL("insert into user values(2,'linda',1);");
}
@Nullable
@Override
public String getType(@NonNull Uri uri) {
return null;
}
@Nullable
@Override
public Cursor query(@NonNull Uri uri, @Nullable String[] projection, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs, @Nullable String sortOrder) {
return mDb.query("user", projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder, null);
}
@Nullable
@Override
public Uri insert(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues contentValues) {
return null;
}
@Override
public int delete(@NonNull Uri uri, @Nullable String s, @Nullable String[] strings) {
return 0;
}
@Override
public int update(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues contentValues, @Nullable String s, @Nullable String[] strings) {
return 0;
}
}
AndroidManifest中添加UserProvider和权限
<provider
android:name=".UserProvider"
android:authorities="com.linda.sqlite_example.UserProvider" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
查询数据库
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
Uri userUri = Uri.parse("content://com.linda.sqlite_example.UserProvider/user");
Cursor userCursor = getContentResolver().query(userUri, new String[]{"_id", "name", "sex"}, null, null, null);
while (userCursor.moveToNext()) {
User user = new User();
user.userId = userCursor.getInt(0);
user.userName = userCursor.getString(1);
user.isMale = userCursor.getInt(2) == 1;
Log.e(TAG, "query user: " + user.toString());
}
userCursor.close();
}
}
运行日志如下：
10-20 03:51:11.986 11919-11919/com.linda.sqlite_example E/MainActivity: query user: User{userId=1, userName='mary', isMale=false}
10-20 03:51:11.986 11919-11919/com.linda.sqlite_example E/MainActivity: query user: User{userId=2, userName='linda', isMale=true}
总结
迭代器充当了访问者和容器之间的第三者，使访问者遍历容器内元素的同时，又保护了容器的内部细节，弱化了容器和遍历算法之间的关系。缺点就是增加了类的数量。
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