简说设计模式——迭代器模式

一、什么是迭代器模式

　　迭代器这个词在Java中出现过，即Java中使用Iterator迭代器对集合进行遍历，但迭代器模式算是一个没落的模式，基本上没人会单独写一个迭代器，除非是产品性质的开发。

　　迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序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。UML结构图如下：

　　其中，Aggregate是聚集抽象类，负责提供创建具体迭代器角色的接口；Iterator是迭代抽象类，用于定义得到开始对象、得到下一个对象、判断是否到结尾、当前对象等抽象方法，统一接口；ConcreteAggregate是具体聚集类，继承Aggregate；ConcreteIterator是具体迭代器类，继承Iterator，实现开始、下一个、是否结尾、当前对象等方法。

　　1. 抽象容器

　　负责提供接口，比如存在一个类似createIterator()这样的方法，在Java中一般是iterator()方法。

public interface Aggregate {
    
    public void add(Object object);
    
    public void remove(Object object);
    
    public Iterator iterator();

}

　　2. 抽象迭代器

　　负责定义访问和遍历元素的接口，基本上有固定的三个方法，即first()获取第一个元素、next()访问下一个元素、hasNext()是否已经遍历到底部。

public interface Iterator {
    
    public Object next();    //遍历到下一个元素
    
    public boolean hasNext();    //是否已经遍历到尾部
    
    public boolean remove();    //删除当前指向的元素

}

　　3. 具体容器

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
    
    private Vector vector = new Vector();

    @Override
    public void add(Object object) {
        this.vector.add(object);
    }

    public void remove(Object object) {
        this.remove(object);
    }

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

　　4. 具体迭代器

　　简单的实现就是通过一个游标，在一个容器中上下翻滚，遍历所有它需要查看的元素。

public class ConcreteIterator implements Iterator {
    
    private Vector vector = new Vector();
    public int cursor = 0;    //定义当前游标
    
    public ConcreteIterator(Vector vector) {
        this.vector = vector;
    }

    @Override
    public Object next() {
        Object result = null;
        
        if (this.hasNext()) {
            result = this.vector.get(this.cursor ++);
        } else {
            result = null;
        }
        
        return result;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (this.cursor == this.vector.size()) {
            return false;
        }
        
        return true;
    }

    @Override
    public boolean remove() {
        this.vector.remove(this.cursor);
        
        return true;
    }

}

　　5. Client客户端

　　下面测试一下，注意引入自定义的Iterator类，而不是Java封装好的Iterator类。

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
        Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.add("abc");
        aggregate.add("aaa");
        aggregate.add("1234");
        
        //遍历
        Iterator iterator = aggregate.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

}

　　运行结果如下：

　　

二、迭代器模式的应用

　　1. 何时使用

• 遍历一个聚合对象时

　　2. 方法

• 把在元素间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象

　　3. 优点

• 支持以不同的方式遍历一个聚合对象
• 迭代器简化了聚合类
• 在同一个聚合上可以有多个遍历
• 增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无需修改原有代码

　　4. 缺点

• 增加了系统的复杂性。因为迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加了新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，增加了系统的复杂性。

　　5. 使用场景 

• 访问一个聚合对象的内容无需暴露它的内部表示时
• 需要为聚合对象提供多种便利方式时
• 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口

　　6. 应用实例

• Java中的Iterator迭代器
• foreach遍历

三、迭代器模式的实现

　　这部分内容就不再赘述了，具体实现与上方代码没有太大区别，根据具体应用场景加以改变即可，当然也可以参考java.util.Iterator的源码。

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　　到此，常见的23种设计模式就介绍完了，所有源码皆已上传至码云，至于扩展的新模式（常用23个设计模式之外的设计模式），后续有机会会继续更新，短时间内不再编写有关设计模式的内容。

　　源码地址：https://gitee.com/adamjiangwh/GoF