Java迭代器模式（Iterator）

一、概述
      迭代器（Iterator）模式，又叫做游标（Cursor）模式。GOF给出的定义为：提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。
      该模式在客户与容器之间加入了迭代器角色，这样就可以很好的避免容器内部细节的暴露，而且也使得设计符号“单一职责原则”。在迭代器模式中，具体迭代器角色和具体容器角色是耦合在一起的——遍历算法是与容器的内部细节紧密相关的。为了使客户程序从与具体迭代器角色耦合的困境中脱离出来，避免具体迭代器角色的更换给客户程序带来的修改，迭代器模式抽象了具体迭代器角色，使得客户程序更具一般性和重用性。
二、结构

       迭代器角色（Iterator）：迭代器角色负责定义访问和遍历元素的方法接口，如hasNext()、next()等；
       具体迭代器角色（ConcreteIterator）：具体迭代器角色要实现迭代器中所定义的访问方法，并要记录遍历中的当前位置，包含对容器角色的引用，便于操纵容器中的各个元素对象；
       容器角色（Container）：提供创建具体迭代器角色的接口，可以包含操纵具体容器中的集合对象，如追加元素、获取元素数目、获取指定位置的元素灯方法接口；
      具体容器角色（ConcreteContainer）：实现容器角色中所定义的接口方法，并包含存储元素的容器对象，如数组、链表等。
三、示例程序

public interface Aggregate {
	public void append(Object object);

	public int getLength();

	public Object getObjectAt(int index);

	public Iterator iterator();
}

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
	private Object[] objects;
	private int last;

	public ConcreteAggregate(int maxSize) {
		this.objects = new Object[maxSize];
		this.last = 0;
	}

	@Override
	public void append(Object object) {
		this.objects[last++] = object;
	}

	@Override
	public Object getObjectAt(int index) {
		return objects[index];
	}

	@Override
	public int getLength() {
		return objects.length;
	}

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

public interface Iterator {
	public boolean hasNext();

	public Object next();
}

public class ConcreteIterator implements Iterator {
	private Aggregate aggregate;
	private int index;

	public ConcreteIterator(ConcreteAggregate concreteAggregate) {
		this.aggregate = concreteAggregate;
		this.index = 0;
	}

	@Override
	public boolean hasNext() {
		return index < aggregate.getLength();
	}

	@Override
	public Object next() {
		Object object = null;
		if (this.hasNext()) {
			object = aggregate.getObjectAt(index++);
		}
		return object;
	}
}

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate(4);
		aggregate.append("aa");
		aggregate.append("bb");
		aggregate.append("cc");
		aggregate.append("dd");
		Iterator itr = aggregate.iterator();
		while (itr.hasNext()) {
			System.out.println(itr.next());
		}
	}
}

aa
bb
cc
dd

四、优缺点
      优点：1）简化了对象集合的遍历方式，支持以不同的方式遍历一个容器角色。根据实现方式的不同，效果上会有差别。比如说对有序列表，我们可以根据需要提供正序遍历，倒序遍历两种迭代器，用户用起来只需要得到我们实现好的迭代器，就可以方便的对集合进行遍历了；2）封装性良好，用户只需要得到迭代器就可以遍历，而对于遍历算法则不用去关心；3）对同一个容器对象，可以同时进行多个遍历。因为遍历状态是保存在每一个迭代器对象中的；4）使用迭代器访问一个容器对象的内容而无需暴露它的内部表示。5）为遍历不同的容器结构提供一个统一的接口。
      缺点：1）对于比较简单的遍历（像数组或者有序列表），使用迭代器方式遍历较为繁琐，大家可能都有感觉，像ArrayList，我们宁可愿意使用for循环和get方法来遍历集合；2）具体容器角色和具体迭代器角色因为是紧耦合关系，在具体容器中使用内部类将具体迭代器实现是一个很好的做法，方便了具体迭代器直接访问具体容器的所有细节。内部类为私有，既实现类具体迭代器，又使此容器的专用迭代器对外不可见，迫使使用者进行接口编程。
五、适用场景
       迭代器模式是与集合共生共死的，一般来说，我们只要实现一个集合，就需要同时提供这个集合的迭代器，就像java中的Collection，List、Set、Map等。假如我们要实现一个这样的新的容器，当然也需要引入迭代器模式，给我们的容器实现一个迭代器。1）访问一个容器对象的内容而无需暴露它的内部表示；2）支持对容器对象的多种遍历；3）为遍历不同的容器结构提供一个统一的接口（多态迭代）。