Java设计模式之迭代器模式

概论

什么是迭代器模式？迭代器模式是提供一种方法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细节。

迭代器模式示例

迭代器模式中分为4种角色。

①抽象迭代器

②具体迭代器

③抽象容器

④具体容器

首先我们一个抽象迭代器，抽象迭代器中包含遍历到下一个元素、判断遍历是否已经到了尾部、删除当前指向的元素。

public interface Iterator {

    public Object next();
    public boolean hasNext();
    public boolean remove();
}

第3行，声明一个函数，获取下一个元素。

第4行，声明一个函数，判断是否还有下一个元素。

第5行，声明一个函数，删除元素。

我们再来新增一个具体的迭代器：源代码如下所示：

public class DefaultIterator implements Iterator {

    private Vector vector = new Vector();
    public int cursor = 0;

    public DefaultIterator(Vector vector) {
        this.vector = vector;
    }

    @Override
    public Object next() {

        if(this.hasNext()) {
            return this.vector.get(cursor++);
        }
        return null;
    }

    @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;
    }
}

第3行：声明成员属性Vector

第4行：声明成员属性Cursor

第6行：带参数构造函数，用于初始化。

我们自定义一个抽象的容器接口：包含新增元素，删除元素，获取迭代器。

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

我们再定义一个具体的容器：

public class DefaultIterator implements Iterator {

    private Vector vector = new Vector();
    public int cursor = 0;

    public DefaultIterator(Vector vector) {
        this.vector = vector;
    }

    @Override
    public Object next() {

        if(this.hasNext()) {
            return this.vector.get(cursor++);
        }
        return null;
    }

    @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;
    }
}

最后我们增加一个场景类Client:代码如下图所示：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Collection collection = new DefaultCollection();
        collection.add("111");
        collection.add("222");
        collection.add("333");

        Iterator iterator = collection.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

当然我们的容器存在是基于Vector，存储的形式有很多比如ArrayList，数组等等，当然不一定局限集合，比如缓存等。而迭代器模式在实际中往往不会自己去定义，而是直接采用Java提供的Iterator接口。

迭代器模式在Java中的应用

 我们先看看一段很简单的代码：

public class Client2 {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
}

在做什么，很简单，对list做迭代。我们先来看一下ArrayList的类结构图：

从上图可以看出，ArrayList最顶层的接口是Iterable。然而，ArrayList中持有的真正的迭代器确实类自身的内部类Itr。这个类的父接口是Iterator<E>。而Iterable中所有的实现都是定义在这个内部类中。比如代码中的next、remove、hasNext等等。这几个方法中的原理，和我们上面例子非常的相似。