Java基础教程（221）行为型模式之迭代器：解耦遍历之术：深度剖析Java迭代器模式的力量

1. 模式精髓：解耦遍历与集合

迭代器模式（Iterator Pattern）的核心思想在于：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。这种设计带来两个关键优势：

1. 简化了聚合对象的接口
2. 将遍历责任分离，符合单一职责原则

2. 模式结构解析

标准的迭代器模式包含四个关键角色：

• Iterator（迭代器接口）：定义访问和遍历元素的接口
• ConcreteIterator（具体迭代器）：实现迭代器接口，跟踪遍历进度
• Aggregate（聚合接口）：定义创建相应迭代器对象的接口
• ConcreteAggregate（具体聚合）：实现创建迭代器的接口，返回具体迭代器实例

3. 实战示例：白名单过滤器

下面通过一个实际案例展示迭代器模式的强大威力：

// 迭代器接口
public interface Iterator<T> {
    boolean hasNext();
    T next();
}

// 具体迭代器实现
public class WhiteListIterator implements Iterator<String> {
    private final List<String> items;
    private int position;
    
    public WhiteListIterator(List<String> items) {
        this.items = items.stream()
                         .filter(item -> item.startsWith("VALID_"))
                         .collect(Collectors.toList());
        this.position = 0;
    }
    
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position < items.size();
    }
    
    @Override
    public String next() {
        if (!hasNext()) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        return items.get(position++);
    }
}

// 聚合接口
public interface Aggregate<T> {
    Iterator<T> createIterator();
}

// 具体聚合实现
public class WhiteListCollection implements Aggregate<String> {
    private final List<String> items = new ArrayList<>();
    
    public void addItem(String item) {
        items.add(item);
    }
    
    @Override
    public Iterator<String> createIterator() {
        return new WhiteListIterator(items);
    }
}

// 客户端使用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        WhiteListCollection collection = new WhiteListCollection();
        collection.addItem("VALID_USER");
        collection.addItem("INVALID_USER");
        collection.addItem("VALID_ADMIN");
        
        Iterator<String> iterator = collection.createIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println("白名单项: " + iterator.next());
        }
    }
}

4. 模式优势与适用场景

优势：

• 支持以不同方式遍历同一个集合
• 简化了聚合类的接口
• 支持并行遍历，多个迭代器可同时操作同一集合

适用场景：

• 需要为复杂数据结构提供多种遍历方式时
• 需要统一遍历接口，屏蔽不同集合的内部差异时
• 当希望客户端代码与具体集合类型解耦时

5. 总结

迭代器模式通过将遍历机制抽象为独立对象，实现了算法与数据结构的分离，这是面向对象设计原则的完美体现。Java集合框架中的java.util.Iterator正是这一模式的经典实现，值得每一位开发者深入学习和掌握。

掌握迭代器模式不仅能够写出更优雅的代码，更能培养解耦思维，提升架构设计能力，为处理复杂业务场景打下坚实基础。