设计模式——Iterator模式

落日映苍穹つ 2022-05-17 11:06 165阅读 0赞

*   *  1. 简介
     *  2. 示例程序
        
         *  2.1 Collection接口
         *  2.2 Iterator接口
         *  2.3 Book类
         *  2.4 BookShelf类
         *  2.5 BookShelfIterator类
         *  2.5 Main类
     *  3. Iterator模式
        
         *  3.1 Iterator（迭代器）
         *  3.2 ConcreteIterator（具体的迭代器）
         *  3.3 Collection（集合）
         *  3.4 ConcreteCollection（具体集合）
     *  4. 小结
        
         *  4.1 注意“next”方法
         *  4.2 注意“hasNext”方法
         *  4.3 迭代器的种类
         *  4.4 相关的设计模式

## 1. 简介 ##

Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合，也称为迭代器。

## 2. 示例程序 ##

示例程序作用是将书(Book)放置到书架(BookShelf)中，并将书名按顺序显示出来,uml图如下  
![uml][]

### 2.1 Collection接口 ###

实现这个接口的类可以成为保存多个元素的集合

public interface Collection{
      public abstract Iterator iterator();
    }

### 2.2 Iterator接口 ###

最简单的接口定义如下

public interface Iterator{
      public abstract boolean hasNext();
      public abstract Object next();
    }

### 2.3 Book类 ###

public class Book{
      private String name;
    
      public Book(String name){
        this.name = name;
      }
    
      public String getName(){
        return name;
      }
    }

### 2.4 BookShelf类 ###

表示书架的类，由于需要对集合操作实现了Collection接口，同时实现了Collection接口的iterator方法。

public class BookShelf implements Collection{ 
    
      private Book[] books;
      private int last = 0;
    
      public BookShelf(int maxsize){
        this.books = new Book[maxsize];
      }
    
      public Book getBookAt(int index){
        return books[index];
      }
    
      public void appendBook(Book book){
        this.books[last] = book;
        last++;
      }
    
      public int getLength(){
        return last;
      }
    
      /** * 返回遍历书架所有书的迭代器 */
      @Override
      public Iterator iterator(){
        return new BookShelfIterator(this);
      }
    }

### 2.5 BookShelfIterator类 ###

这个类用于遍历书架上面的书，他实现了Iterator接口

public class BookShelfIterator implements Iterator{ 
    
      private BookShelf bookShelf;
      private int index;
    
      public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf){
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
      }
    
      public boolean hasNext(){
        if(index < bookShelf.getLength()){
          return true;
        } else{
          return false;
        }
      }
    
      /** * next方法返回当前指向的值后index指向下一个元素 */
      public Object next(){
        Book book = bookShelf.getBookAt(index);
        index++;
        return book;
      }
    }

### 2.5 Main类 ###

public class Main {
      public static void main(String[] args) {
        Book book;
        BookShelf bookShelf  = new BookShelf(4);
        bookShelf.appendBook(new Book("A"));
        bookShelf.appendBook(new Book("B"));
        bookShelf.appendBook(new Book("C"));
        bookShelf.appendBook(new Book("D"));
    
        Iterator iterator = bookShelf.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
          book = (Book)iterator.next();
          System.out.println(book.getName());
        }
      }
    }

## 3. Iterator模式 ##

### 3.1 Iterator（迭代器） ###

定义按顺序逐个遍历元素的接口（API）。

### 3.2 ConcreteIterator（具体的迭代器） ###

负责实现Iterator角色所定义的接口（API）。

### 3.3 Collection（集合） ###

该角色负责定义创建Iterator角色的接口（API），实际上在Java中用的专门的Iterable接口实现，此处是在忽略细节突出主旨的情况下使用。

### 3.4 ConcreteCollection（具体集合） ###

该角色负责实现Collection角色所定义的接口（API），他会创建具体的Iterator角色，即ConcreteIterator角色。

## 4. 小结 ##

引入iterator后可以将遍历与实现分离开来。设计模式的作用就是帮助我们编写可复用的类。所谓“可复用”，就是将类实现为“组件”，当一个组件发生改变时，不需要对其他组件进行修改或者只需要很小的修改即可应对。

### 4.1 注意“next”方法 ###