设计模式学习——迭代器模式

迭代器模式的介绍

1. 迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式
2. 如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组、还有java的集合类、或者还有其他方式，当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。
3. 迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即：不暴露其内部的结构。

原理类图

对原理类图的说明-即（迭代器模式的角色及职责）

1. Iterator：迭代器接口，是系统提供，包含hasNext，next，remove
2. ConcreteIterator：具体的迭代器类，管理迭代
3. Aggregate：一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦
4. ConcreteAggregate：具体的聚合,持有对象集合,并提供一个方法，返回一个迭代器可以正确遍历集合
5. Client：客户端，通过Iterator和Aggregate依赖子类

迭代器模式实例类图

迭代器模式实例代码

具体的迭代器类，管理迭代

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

    //这里我们需要Department 是以怎样的方式存放
    Department[] departments;

    int postion = 0; //遍历的位置

    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
        this.departments = departments;
    }

    //判断是否含有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (postion >= departments.length || departments[postion] == null) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        Department department = departments[postion];
        postion += 1;
        return department;
    }

    public void remove(){

    }
}

public class InfoColleageIterator implements Iterator {

    List<Department> departmentList; //信息工程学院是以List方式存放的
    int index = -1;

    public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
        this.departmentList = departmentList;
    }

    //判断list中还有没有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (index >= departmentList.size() - 1) {
            return false;
        } else {
            index += 1;
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        return departmentList.get(index);
    }

    //空实现
    public void remove() {

    }
}

College ：一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦

public interface College {

    public String getName();

    //增加系的方法
    public void addDepartment(String name, String desc);

    //返回一个迭代器，遍历
    public Iterator createIterator();
}

具体的聚合,持有对象集合,并提供一个方法，返回一个迭代器可以正确遍历集合

public class ComputerCollege implements College {

    Department[] departments;
    int numOfDepartment = 0; //保存当前数组的对象个数

    public ComputerCollege() {
        departments = new Department[5];
        addDepartment("Java专业", "Java专业");
        addDepartment("PHP专业", "PHP专业");
        addDepartment("大数据专业", "大数据专业");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "计算机学院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment += 1;
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

public class OutPutImpl {

    //学院集合
    List<College> collegeList;

    public OutPutImpl(List<College> collegeList) {
        this.collegeList = collegeList;
    }

    //遍历所有学院，然后调用printDepartment 输出各个学院的系
    public void printCollege() {
        //从collegeList取出所有学院,Java中List已经实现Iterator
        Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            //取出一个学院
            College college = iterator.next();
            System.out.println("===" + college.getName() + "===");
            printDepartment(college.createIterator());//得到对应迭代器
        }
    }

    //输出学院输出系
    public void printDepartment(Iterator iterator) {
        while (iterator.hasNext()) {
            Department d = (Department) iterator.next();
            System.out.println(d.getName());
        }
    }
}

迭代器模式在JDK-ArrayList集合应用的源码分析

ArrayList应用Demo

点击ArrayList实现List接口

点击进入List接口，则可知，List声明了一个Iterator方法。

在ArrayList中重写了iterator（）方法，并返回了一个Iterator对象。

Itr类就是实现了Iterator接口的一个子类，返回一个Iterator接口的子类，这个子类充当了具体的迭代器类，管理迭代

Itr是实现Iterator接口的内部类

ArrayList源码类图分析

迭代器模式的注意事项和细节

优点

1. 提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。
2. 隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。
3. 提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因（叫做单一职责原则）。在聚合类中，我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。
4. 当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用，适合使用迭代器模式。

缺点
每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类