GOF 迭代器模式

最新推荐文章于 2025-12-16 16:02:25 发布
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#java #设计模式

迭代器模式是一种行为型设计模式，它允许使用聚合对象的顺序而无需暴露其内部结构。通过提供一个接口来顺序访问聚合元素，迭代器简化了聚合类并支持多种遍历方式。该模式的主要优点包括不暴露内部结构、易于扩展和良好的封装性，但也存在增加系统复杂性的缺点。在模式结构中，抽象聚合定义接口，具体聚合实现这些接口，抽象迭代器定义遍历操作，而具体迭代器则实现了遍历逻辑。

GOF 行为型模式 系列文章

  1. 迭代器模式
  2. 模版方法模式
  3. 观察者模式
  4. 访问者模式
  5. 命令模式
  6. 中介者模式
  7. 备忘录模式
  8. 解释器模式
  9. 状态模式
  10. 策略模式
  11. 职责链模式

目录

1. 概述

  • 定义

    • 提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式是一种对象行为型模式
    • 又称为: 游标cursor模式

  • 主要优点

    • 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
    • 遍历任务交由迭代器完成，这简化了聚合类。
    • 它支持以不同方式遍历一个聚合，甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。
    • 增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。
    • 封装性良好，为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

  • 主要缺点

    • 增加了类的个数，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

  • 模式结构

    • 抽象聚合（Aggregate）角色：定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
    • 具体聚合（ConcreteAggregate）角色：实现抽象聚合类，返回一个具体迭代器的实例。
    • 抽象迭代器（Iterator）角色：定义访问和遍历聚合元素的接口，通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
    • 具体迭代器（Concretelterator）角色：实现抽象迭代器接口中所定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。
      在这里插入图片描述

参考链接

  1. 尚学堂_迭代器模式
  2. C语言中文网_迭代器模式
设计模式速记-迭代器模式
JoeTwan 的博客
07-31 192
设计模式速记-迭代器模式 迭代器模式 迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各种元素，而又不暴露该对象的内部表示。它可以让用户透过特定的接口巡访容器中的每一个元素而不用了解底层的实现； 迭代器模式是一种对象行为型模式； 为什么选择迭代器模式 如果要访问一个链表中的所有元素，最常用的方式就是顺序访问链表中的各个元素，如果需求更改需要改变遍历方式，比如倒序访问，那么就要修改遍历代码，这就违反了开闭原则，故使用迭代器模式。 迭代器模式的优点 访问一个聚合对象的内容而无须
Gof-迭代器模式
木兮兮
02-02 139
继续打卡设计模式 今天来聊一下迭代器模式 一、实际问题 现在有这样一个问题 编程展示在一个页面中学校的院系组成，一个学校有多个学院， 一个学院有多个系。 分析问题： 将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的 这样遍历的特别是比较简单，可以很直观的看到从大到小的结构。但是注意这里有一个要求是在一个页面中。这就不能说我在遍历一个对象的同时继续遍历它的子类对象。可能说我学java基础的双重for循环不就ok了吗 那我们还是先看看迭代器模式的解决方案。揣摩一下其中的不同点 二
GOF23之迭代器模式
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02-25 256
一、核心作用： 提供一个可以遍历聚合对象的方式 聚合对象：存储数据 迭代器：遍历数据 二、常见应用场景： 1、JDK内置的迭代器（List/Set） 三、迭代器模式的实现： 抽象迭代器（Iterator）角色：此抽象角色定义出遍历元素所需的接口 具体迭代器（ConcreteIterator）角色：实现了Iterator接口 聚类（Aggregate）角色：此抽象角色给出创建迭代器对象的接口 具体聚...
设计模式GOF23之-----------行为型模式（责任链模式、迭代器模式、中介者模式、命令模式、解释器模式、访问者模式、模版方法模式、状态模式、观察者模式、备忘录模式）
金州饿霸吃不饱的博客
11-09 838
一 责任链模式        任链模式是一种对象的行为模式。在责任链模式里，很多对象由每一个对象对其下家的引用而连接起来形成一条链。请求在这个链上传递，直到链上的某一个对象决定处理此请求。发出这个请求的客户端并不知道链上的哪一个对象最终处理这个请求，这使得系统可以在不影响客户端的情况下动态地重新组织和分配责任。 责任链模式的结构 　　下面使用了一个责任链模式的最简单的实现。 　　责任链...
GOF——迭代器模式
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01-14 200
JDK内置迭代器类似.主要用于遍历对象 interface MyIterator { boolean isFirst(); boolean isLast(); void first(); Object next(); boolean hasNext(); } class ConcreteMyAggregate { private Li...
详解设计模式：迭代器模式
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12-03 3622
迭代器模式（Iterator Pattern）也被称为游标模式（Cursor Pattern），是在 GoF 23 种设计模式中定义了的行为型模式。是一种最简单也最常见的设计模式。 迭代器模式 可以让用户透过特定的接口巡访容器中的每一个元素而不用了解底层的实现。 本篇文章内容包括：关于迭代器模式、观察者模式 Demo、模版方法模式的应用（ArrayList/Iterator 中的迭代器模式）
迭代器模式
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迭代器模式如此常用，以至于很多编程语言都默认实现了此模式，所以虽然我们天天都在用迭代器模式，但却很少有自己实现的机会。其核心动机是为了在迭代一个容器对象的同时不暴露其内部细节，这啥意思呢？例如。
设计模式GOF23——迭代器模式
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迭代器模式（iterator），又称为游标（cursor）模式
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本文探讨JavaScript性能优化中的异步加载与延迟加载技术。异步加载通过async/defer属性或动态创建script元素避免阻塞渲染；延迟加载则利用IntersectionObserver API按需加载非关键资源。二者结合可显著提升性能：异步加载核心脚本确保交互流畅，延迟加载减少初始请求量。实践表明，该方案能降低DOMContentLoaded时间30%以上，减少初始加载量90%，但需注意async脚本的执行顺序问题和延迟加载的回退处理。文中提供了完整的代码实现示例。
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迭代器模式的来源
12-02
<think> 嗯，用户想了解迭代器模式的来源，这个问题涉及设计模式的历史背景。从对话历史看，用户之前已经接触过迭代器的基本概念，现在想深入探究其起源。 用户提供的四篇引用材料很有价值，特别是引用[1]和引用[4]直接提到了迭代器模式的起源。引用[1]提到"多态迭代"的概念，引用[4]则明确指向《图解设计模式》这本书。这些线索需要重点参考。 首先需要明确迭代器模式的核心价值：解耦遍历算法与数据结构。引用[1]和引用[3]都强调了这一点，特别是引用[3]提到"与结构无关的遍历机制"，这是理解迭代器本质的关键。 关于具体来源，引用[4]给出了最直接的线索——GoF的《设计模式》著作。这本书确实是迭代器模式的理论基石，1994年出版时系统整理了23种设计模式。需要特别指出的是，虽然模式名称是GoF提出的，但迭代的思想更早就存在于编程实践中。 可能还需要区分两个概念：迭代器作为编程思想的存在，和迭代器作为设计模式的正式提出。前者可以追溯到更早期的编程语言，比如Smalltalk的集合遍历方式；后者才是GoF的规范化贡献。 另外注意到引用[2]提到了Java集合框架的实现，这可以作为模式应用的实例补充。但用户主要问的是来源而非实现，所以这部分只需简要提及。 最后考虑在回答中安排这样的结构：先说明GoF的奠基作用，再追溯更早期的实践雏形，最后点明模式的核心创新点——多态迭代。这样既回答来源问题，也呼应了用户引用的材料。 </think> 迭代器模式的来源可追溯至软件工程中对**遍历逻辑与数据结构解耦**的核心需求，其发展历程主要分为以下关键阶段： --- ### 一、理论奠基：GoF 的《设计模式》（1994） **核心贡献**： Erich Gamma 等人在著作《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中首次将迭代器定义为独立的设计模式（Iterator Pattern）[^4]。 **核心思想**： 1. **抽象遍历接口**：定义 `next()`, `hasNext()` 等方法，统一访问集合元素的方式。 2. **解耦数据结构**：客户端只需依赖迭代器接口，无需了解集合内部实现（如数组、树、链表）。 3. **支持多态迭代**：针对同一集合可提供不同遍历策略（如正序/倒序）[^1]。 > **示例伪代码**： > ```typescript > interface Iterator<T> { > hasNext(): boolean; > next(): T; > } > > class ArrayIterator implements Iterator<Item> { > // 隐藏数组遍历细节 > } > ``` --- ### 二、早期实践：Smalltalk 语言（1970s） **实际先驱**： 在 GoF 著作出版前，Smalltalk 语言已内置类似实现： - 集合类提供 `do:` 方法遍历元素。 - 通过 `BlockClosure`（代码块）传递遍历逻辑，实现业务与迭代解耦[^3]。 > 这为迭代器模式提供了实践雏形。 --- ### 三、核心驱动力：解决遍历痛点 1. **遍历逻辑重复** 不同集合（数组/链表/树）需编写不同遍历代码，违反 DRY 原则。 2. **数据结构暴露** 客户端直接操作集合内部结构（如 `get(index)`），导致耦合。 3. **多遍历策略需求** 同一集合需支持多种遍历方式（如 DFS/BFS），传统方法难以扩展[^1][^4]。 --- ### 四、模式意义与演进 | **阶段** | **贡献** | **代表** | |----------------|-----------------------------------|------------------| | 理论规范化 | 定义模式结构与接口 | GoF《设计模式》 | | 语言集成 | 内置迭代器支持 | Java `Iterator` | | 函数式扩展 | 结合高阶函数（如 `map/filter`） | RxJS 流处理[^3] | > **关键演进**：从「遍历容器」到「处理数据流」，迭代器成为现代响应式编程的基石。 --- ### 五、核心价值总结 迭代器模式通过**抽象遍历行为**，从根本上解决了： 1. **解耦性**：分离数据存储与使用逻辑 2. **扩展性**：新增迭代策略无需修改集合或客户端 3. **复用性**：同一遍历逻辑适配不同数据结构[^1][^4] ```mermaid graph LR A[客户端] --> B[迭代器接口] B --> C[具体迭代器A：数组] B --> D[具体迭代器B：树] B --> E[具体迭代器C：流] ``` ---
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