迭代子模式又叫游標(biāo)(Cursor)模式，是對象的行為模式。

迭代子模式的定義

迭代子模式可以順序地訪問一個(gè)聚集中的元素而不必暴露聚集的內(nèi)部表象。我們常見的集合有很多種類，其頂層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和組織方式的不同導(dǎo)致了我們在對數(shù)據(jù)進(jìn)行遍歷的時(shí)候存在一些差異，迭代器模式就是通過實(shí)現(xiàn)某種統(tǒng)一的方式來實(shí)現(xiàn)對不同的集合的遍歷，同時(shí)又不暴露出其底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和組織方式。

例如，如果沒有使用Iterator，遍歷一個(gè)數(shù)組的方法是使用索引：

for(int i=0; i<array.size(); i++) { get(i) } 復(fù)制代碼

而訪問一個(gè)鏈表（LinkedList）又必須使用while循環(huán)：

while((e=e.next())!=null) { e.data() } 復(fù)制代碼

以上兩種方法客戶端都必須事先知道集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，訪問代碼和集合本身是緊耦合，無法將訪問邏輯從集合類和客戶端代碼中分離出來，每一種集合對應(yīng)一種遍歷方法，客戶端代碼無法復(fù)用。

更恐怖的是，如果以后需要把ArrayList更換為LinkedList，則原來的客戶端代碼必須全部重寫。

為解決以上問題，Iterator模式總是用同一種邏輯來遍歷集合：

for(Iterator it = yourCollection.iterater(); it.hasNext(); ) { ... } 復(fù)制代碼

客戶端自身不維護(hù)遍歷集合的"指針"，所有的內(nèi)部狀態(tài)（如當(dāng)前元素位置，是否有下一個(gè)元素）都由Iterator來維護(hù)，而這個(gè)Iterator由集合類通過工廠方法生成，因此，它知道如何遍歷整個(gè)集合?？蛻舳藦牟恢苯雍图项惔蚪坏?#xff0c;它總是控制Iterator，向它發(fā)送"向前"，"向后"，"取當(dāng)前元素"的命令，就可以間接遍歷整個(gè)集合。

迭代子模式的結(jié)構(gòu)

迭代模式中有如下的角色：

迭代子模式的結(jié)構(gòu)

• 迭代器角色（Iterator）: 負(fù)責(zé)定義訪問和遍歷元素的接口。
• 具體迭代器角色（Concrete Iterator）：實(shí)現(xiàn)迭代器接口，并要記錄遍歷中的當(dāng)前位置。
• 容器角色(Container): 負(fù)責(zé)提供創(chuàng)建具體迭代器角色的接口。
• 具體容器角色（Concrete Container）：實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建具體迭代器角色的接口， 這個(gè)具體迭代器角色與該容器的結(jié)構(gòu)相關(guān)。

迭代子模式的實(shí)現(xiàn)

迭代器接口實(shí)現(xiàn)，定義了獲取第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法，前一個(gè)節(jié)點(diǎn)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以及判斷是否有下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

public interface Iterator {public Object first();public Object previous();public Object next();public boolean hasNext(); } 復(fù)制代碼

具體實(shí)現(xiàn)迭代器，實(shí)現(xiàn)上述接口定義的方法。

public class MyIterator implements Iterator{private List<Object> list;private int index = 0;public MyIterator(List<Object> list) {this.list = list;}@Overridepublic Object previous() {if((this.index - 1) < 0){return null;}else{return this.list.get(--index);}}@Overridepublic Object next() {if((this.index + 1) >= this.list.size()){return null;}else{return this.list.get(++index);}}@Overridepublic boolean hasNext() {if(this.index < (this.list.size() - 1)){return true;}return false;}@Overridepublic Object first() {if(this.list.size() <= 0){return null;}else{return this.list.get(0);}} } 復(fù)制代碼

容器定義，定義了兩個(gè)抽象方法，用來設(shè)置具體的迭代器實(shí)現(xiàn)以及注入容器中的元素。

public abstract class Container {public abstract Iterator iterator();public abstract void put(Object obj); } 復(fù)制代碼

具體的容器類基于List，實(shí)現(xiàn)抽象方法。

public class MyContainer extends Container{private List<Object> list;public MyContainer() {this.list = new ArrayList<Object>();}@Overridepublic void put(Object obj){this.list.add(obj);}@Overridepublic Iterator iterator() {return new MyIterator(list);} } 復(fù)制代碼

客戶端測試類。設(shè)置元素，并使用迭代器進(jìn)行遍歷。

public class ClientTest {public static void main(String[] args) {//創(chuàng)建一個(gè)自定義容器，直接使用ArrayList的實(shí)現(xiàn)Container strContainer = new MyContainer();strContainer.put("001");strContainer.put("002");Iterator myIterator = strContainer.iterator();//使用迭代器遍歷System.out.println(myIterator.first());while (myIterator.hasNext()) {System.out.println(myIterator.next());}} } 復(fù)制代碼

類圖

總結(jié)

Iterator模式是用于遍歷集合類的標(biāo)準(zhǔn)訪問方法。它可以把訪問邏輯從不同類型的集合類中抽象出來，從而避免向客戶端暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

適用場景：

• 訪問一個(gè)聚合對象的內(nèi)容而無須暴露它的內(nèi)部表示。
• 需要為聚合對象提供多種遍歷方式。
• 為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個(gè)統(tǒng)一的接口。

優(yōu)點(diǎn)：

• 它支持以不同的方式遍歷一個(gè)聚合對象。
• 迭代器簡化了聚合類。在同一個(gè)聚合上可以有多個(gè)遍歷。
• 在迭代器模式中，增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有代碼。
• 系統(tǒng)需要訪問一個(gè)聚合對象的內(nèi)容而無需暴露它的內(nèi)部表示。

缺點(diǎn)：

• 由于迭代器模式將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和遍歷數(shù)據(jù)的職責(zé)分離，增加新的聚合類需要對應(yīng)增加新的迭代器類，類的個(gè)數(shù)成對增加，這在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
• 迭代器模式在遍歷的同時(shí)更改迭代器所在的集合結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)異常。所以使用foreach語句只能在對集合進(jìn)行遍歷，不能在遍歷的同時(shí)更改集合中的元素。

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參考

java設(shè)計(jì)模式----迭代子模式

Head First設(shè)計(jì)模式之迭代器模式

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的设计模式之迭代子模式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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