设计模式-迭代器模式(行为型)

定义

提供一种方法，顺序访问一个集合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

适用场景

• 访问一个集合对象的内容而无需暴露他的内部表示
• 为遍历不同的集合结构提供了一个统一的接口。

优点

• 分离了集合对象的遍历行为

缺点

• 类的个数成对增加

开源实现

由于迭代器模式一般都会使用 java.util包里的 Iterator实现或者是谷歌的guava中的实现。因此自己写demo例子显得有些多余。我们直接可以根据JDK中的源码来探索迭代器模式的奥秘。

首先迭代器模式需要一个迭代器接口，JDK中的public interface Iterator<E> 就是 其迭代器的接口。

public interface Iterator<E> {
    //是否有下一个元素
    boolean hasNext();
    //获取下一个元素
    E next();
    //删除当前元素
    default void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException("remove");
    }

    //JAVA 1.8版本新增的实现 对每个元素执行某个操作
    default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        while (hasNext())
            action.accept(next());
    }
}

看了接口，我们就需要一个实现类来仔细看一下，我们选择ArrayList为参考 我们打开ArrayList源码。发现其中有一个内部实现类。我们来看一下其具体实现。

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{ 
    //省略部分代码
private class Itr implements Iterator<E> {
    int cursor;       // index of next element to return
    int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
    int expectedModCount = modCount;

    Itr() {}

    public boolean hasNext() {
        return cursor != size;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E next() {
        checkForComodification();
        int i = cursor;
        if (i >= size)
            throw new NoSuchElementException();
        Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        if (i >= elementData.length)
            throw new ConcurrentModificationException();
        cursor = i + 1;
        return (E) elementData[lastRet = i];
    }

    public void remove() {
        if (lastRet < 0)
            throw new IllegalStateException();
        checkForComodification();

        try {
            ArrayList.this.remove(lastRet);
            cursor = lastRet;
            lastRet = -1;
            expectedModCount = modCount;
        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
        Objects.requireNonNull(consumer);
        final int size = ArrayList.this.size;
        int i = cursor;
        if (i >= size) {
            return;
        }
        final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
        if (i >= elementData.length) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
        while (i != size && modCount == expectedModCount) {
            consumer.accept((E) elementData[i++]);
        }
        // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
        cursor = i;
        lastRet = i - 1;
        checkForComodification();
    }

    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}
//省略部分代码
}

这里的具体实现相信大家都可以看清楚，就不多做赘述了。

小结

对于迭代器模式在我们迭代 集合的时候比如List ,Set等用的比较多，而自己去写一个迭代器不但代码复杂，而且重复造轮子也太严重了。