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迭代器模式

迭代器模式

作者: 辽A丶孙悟空 | 来源:发表于2020-03-31 07:51 被阅读0次

周五下午,我正在看技术网站,第六感官发觉有人在身后,扭头一看,我 C,老大站在背后,赶忙站起来,
“经理,你找我?” 我说。
“哦,在看技术呀。有个事情找你谈一下,你到我办公室来一下。” 老大说。
到老大办公室, “是这样,刚刚我在看季报,我们每个项目的支出费用都很高,项目情况复杂,人员情况也不简单,我看着也有点糊涂,你看,这是我们现在还在开发或者维护的 103 个项目,你能不能先把这些项目信息重新打印一份给我,咱们好查查到底有什么问题。”老大说。
“这个好办,我马上去办”我爽快的答复道。
很快我设计了一个类图,并开始实施:



类图非常简单,是个程序员都能实现,我们来看看简单的东西:

package com.qssqc.iterator;

/**
* 定义一个接口,所有的项目都是一个接口
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public interface IProject {
  // 从老板这里看到的就是项目信息
  public String getProjectInfo();
}

定义了一个接口,面向接口编程嘛,当然要定义接口了,然后看看实现类:

package com.qssqc.iterator;

/**
* 所有项目的信息类
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public class Project implements IProject {
  // 项目名称
  private String name = "";
  // 项目成员数量
  private int num = 0;
  // 项目费用
  private int cost = 0;

  // 定义一个构造函数,把所有老板需要看到的信息存储起来
  public Project(String name, int num, int cost) {
      // 赋值到类的成员变量中
      this.name = name;
      this.num = num;
      this.cost = cost;
  }

  // 得到项目的信息
  public String getProjectInfo() {
      String info = "";
      // 获得项目的名称
      info = info + "项目名称是:" + this.name;
      // 获得项目人数
      info = info + "\t项目人数: " + this.num;
      // 项目费用
      info = info + "\t 项目费用:" + this.cost;
      return info;
  }
}

实现类也是比较简单的,通过构造函数传递过来要显示的数据,然后放到 getProjectInfo 中显示,这太easy 了!,然后我们老大要看看结果了:

package com.qssqc.iterator;

import java.util.ArrayList;

/**
* 老板来看项目信息了
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public class Boss {
  public static void main(String[] args) {
      // 定义一个List,存放所有的项目对象
      ArrayList<IProject> projectList = new ArrayList<IProject>();
      // 增加星球大战项目
      projectList.add(new Project("星球大战项目", 10, 100000));
      // 增加扭转时空项目
      projectList.add(new Project("扭转时空项目", 100, 10000000));
      // 增加超人改造项目
      projectList.add(new Project("超人改造项目", 10000, 1000000000));
      // 这边100个项目
      for (int i = 4; i < 104; i++) {
          projectList.add(new Project("第" + i + "个项目", i * 5, i * 1000000));
      }
      // 遍历一下ArrayList,把所有的数据都取出
      for (IProject project : projectList) {
          System.out.println(project.getProjectInfo());
      }
  }
}

然后看一下我们的运行结果:



老大一看,非常 Happy,这么快就出结果了,大大的把我夸奖了一番,然后就去埋头去研究那堆枯燥的报表了,然后我回到座位上,又看了一遍程序(心里很乐,就又想看看自己的成果),想想了,应该还有另外一种实现方式,因为是遍历嘛,让我想到的就是迭代器模式,我先把类图画出来:



看着是不是复杂了很多?是的,是有点复杂了,这个我等会说明原因,我们看代码实现,先 IProject 接口:
package com.qssqc.iterator;

/**
* 定义一个接口,所有的项目都是一个接口
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public interface IProject {
  // 增加项目
  public void add(String name, int num, int cost);

  // 从老板这里看到的就是项目信息
  public String getProjectInfo();

  // 获得一个可以被遍历的对象
  public IProjectIterator iterator();
}

这里多了两个方法,一个是 add 方法,这个方法是增加项目,也就是说产生了一个对象后,直接使用 add 方法增加项目信息。我们再来看实现类:

package com.qssqc.iterator;

import java.util.ArrayList;

/**
* 所有项目的信息类
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public class Project implements IProject {
  // 定义一个项目列表,说有的项目都放在这里
  private ArrayList<IProject> projectList = new ArrayList<IProject>();
  // 项目名称
  private String name = "";
  // 项目成员数量
  private int num = 0;
  // 项目费用
  private int cost = 0;

  public Project() {
  }

  // 定义一个构造函数,把所有老板需要看到的信息存储起来
  public Project(String name, int num, int cost) {
      // 赋值到类的成员变量中
      this.name = name;
      this.num = num;
      this.cost = cost;
  }

  // 增加项目
  public void add(String name, int num, int cost) {
      this.projectList.add(new Project(name, num, cost));
  }

  // 得到项目的信息
  public String getProjectInfo() {
      String info = "";
      // 获得项目的名称
      info = info + "项目名称是:" + this.name;
      // 获得项目人数
      info = info + "\t项目人数: " + this.num;
      // 项目费用
      info = info + "\t 项目费用:" + this.cost;
      return info;
  }

  // 产生一个遍历对象
  public IProjectIterator iterator() {
      return new ProjectIterator(this.projectList);
  }
}

项目信息类已经产生,我们再来看看我们的迭代器是如何实现的,先看接口:

package com.qssqc.iterator;

import java.util.Iterator;
/**
* 定义个Iterator接口 
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public interface IProjectIterator extends Iterator {

}

大家可能很奇怪,你定义的这个接口方法、变量都没有,有什么意义呢?有意义,所有的 Java 书上都一直说是面向接口编程,你的接口是对一个事物的描述,也就是说我通过接口就知道这个事物有哪些方法,哪些属性,我们这里的 IProjectIterator 是要建立一个指向 Project 类的迭代器,目前暂时定义的就是一个通用的迭代器,可能以后会增加 IProjectIterator 的一些属性或者方法。当然了,你也可以在实现类上实现两个接口,一个是 Iterator,一个是 IProjectIterator(这时候,这个接口就不用继承 Iterator),杀猪杀尾巴,各有各的杀发。我的习惯是:如果我要实现一个容器或者其他 API 提供接口时,我一般都自己先写一个接口继承,然后再继承自己写的接口,保证自己的实现类只用实现自己写的接口(接口传递,当然也要实现顶层的接口),程序阅读也清晰一些。我们继续看迭代器的实现类:

package com.qssqc.iterator;

import java.util.ArrayList;

/**
* 定义一个迭代器
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public class ProjectIterator implements IProjectIterator {
  // 所有的项目都放在这里ArrayList中
  private ArrayList<IProject> projectList = new ArrayList<IProject>();
  
  private int currentItem = 0;

  // 构造函数传入projectList
  public ProjectIterator(ArrayList<IProject> projectList) {
      this.projectList = projectList;
  }

  // 判断是否还有元素,必须实现
  public boolean hasNext() {
      // 定义一个返回值
      boolean b = true;
      if (this.currentItem >= projectList.size() || this.projectList.get(this.currentItem) == null) {
          b = false;
      }
      return b;
  }

  // 取得下一个值
  public IProject next() {
      return (IProject) this.projectList.get(this.currentItem++);
  }

  // 删除一个对象
  public void remove() {
      // 暂时没有使用到

  }
}

都写完毕了,然后看看我们的 Boss 类有多少改动:

package com.qssqc.iterator;

/**
* 老板来看项目信息了
* 
* @author 清水三千尺
*
*/
public class Boss {
  public static void main(String[] args) {
      // 定义一个List,存放所有的项目对象
      IProject project = new Project();
      // 增加星球大战项目
      project.add("星球大战项目ddddd", 10, 100000);
      // 增加扭转时空项目
      project.add("扭转时空项目", 100, 10000000);
      // 增加超人改造项目
      project.add("超人改造项目", 10000, 1000000000);
      // 这边100个项目
      for (int i = 4; i < 104; i++) {
          project.add("第" + i + "个项目", i * 5, i * 1000000);
      }

      // 遍历一下ArrayList,把所有的数据都取出
      IProjectIterator projectIterator = project.iterator();
      while (projectIterator.hasNext()) {
          IProject p = (IProject) projectIterator.next();
          System.out.println(p.getProjectInfo());
      }
  }
}

运行结果如下:



上面的程序增加了复杂性,但是从面向对象的开发上来看,project.add()增加一个项目是不是更友好一些?

结束语
代码结构

上面的例子就使用了迭代器模式,我们来看看迭代器的通用类图:



类图是很简单,但是你看用起来就很麻烦,就比如上面例子的两个实现方法,你觉的那个简单?当然是第一个了!23 个设计模式是为了简化我们代码和设计的复杂度、耦合程度,为什么我们用了这个迭代器模式程序会复杂了一些呢?这是为什么?因为从 JDK 1.2 版本开始增加 java.util.Iterator 这个接口,并逐步把 Iterator 应用到各个聚集类 (Collection) 中,我们来看 JDK 1.5 的 API 帮助文件,你会看到有一个叫
java.util.Iterable 的接口,看看有多少个接口继承了它:



java.util.Iterable 接口只有一个方法:iterator(),也就说通过 iterator()这个方法去遍历聚集类中的所有方法或属性,基本上现在所有的高级的语言都有 Iterator 这个接口或者实现,Java 已经把迭代器给我们准备了,我们再去写迭代器,是不是“六指儿抓痒,多一道子”?所以呀,这个迭代器模式也有点没落了,基本上很少有项目再独立写迭代器了,直接使用 List 或者 Map 就可以完整的解决问题。

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