设计模式入门读书笔记（1）：Iterator 一个一个数一遍

1. Iterator模式

Java语言为了把arr数组的内容全部表示出来，使用for语句按照下面的方法书写。

 

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

    System.out.println(arr[i]);

}

 

这里通过变量i的递增来达到数组遍历。

我们把变量i的动作抽象化，一般化后的设计模式叫做迭代模式（Iterator Pattern）。

 

迭代模式，就是把某种对象大量集中到一起，按照顺序进行全体扫描处理的一种设计模式。

 

2.迭代模式的例子

 

 

 

 使用到的类和接口一览：

Aggregate： 表示集合的接口

Iterator：  执行遍历扫描的接口

Book：  表示书的类

BookShelf：  表示书架的类

BookShelfIterator： 遍历书架的类

Main： 动作测试用的类

 

public interface Aggregate {
    public abstract Iterator iterator();
}

 

public interface Iterator {
    public abstract boolean hasNext();
    public abstract Object next();
}

 

public class Book {
    private String name;
    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

 

public class BookShelf implements Aggregate {
    private Book[] books;
    private int last = 0;
    public BookShelf(int maxsize) {
        this.books = new Book[maxsize];
    }
    public Book getBookAt(int index) {
        return books[index];
    }
    public void appendBook(Book book) {
        this.books[last] = book;
        last++;
    }
    public int getLength() {
        return last;
    }
    public Iterator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}

public class BookShelfIterator implements Iterator {
    private BookShelf bookShelf;
    private int index;
    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }
    public boolean hasNext() {
        if (index < bookShelf.getLength()) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    public Object next() {
        Book book = bookShelf.getBookAt(index);
        index++;
        return book;
    }
}

 

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
        bookShelf.appendBook(new Book("Around the World in 80 Days"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Bible"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Cinderella"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Daddy-Long-Legs"));
        Iterator it = bookShelf.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Book book = (Book)it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}

 

3.迭代模式的登场角色

（1） Iterator的角色

 担当确定顺序扫描各个元素用的接口API。next取得下一个元素，hasNext判断下一个元素是否存在。

 

（2）ConcreteIterator（具体的循环子）的角色

BookShelfIterator类担当具体的实现类。

 

（3）Aggregate（集合）的角色

生成Iterator角色的接口API。

 

（4）ConcreteAggregate（具体的集合体）的角色

BookShelf担当具体的实现类。

 

4.扩展你思路的提示

（1）无论实作怎样，都可以使用Iterator。

  为什么要考虑Iterator模式这样麻烦的东西呢，for循环不是更直接吗。一个很大的理由是，通过使用Iterator，使程序和具体实现分离的情况下的遍历变得可能。不再依赖BookShelf的实作。

 

while (it.hasNext()) {

    Book book = (Book)it.next();

    System.out.println(book.getName());

}

 

（2）不擅长使用抽象类和接口

就算不使用Aggregate类，而直接使用具体类BookShelf，不也能实现吗。

是可以，但是，一旦使用了具体类，类之间的结合变得更加紧密，把各个类作为零件重复使用也变得困难。因此才导入抽象类和接口。

同理，也不直接使用BookShelfIterator。

当具体类发生变化的使用，调用它的代码基本上不用做修改。

每个具体的集合对应一个具体的迭代类，当集合类的实现发生变化是，仅需修改具体迭代类即可。

 

（3）『下一个』容易引起误会

其实next相当于  returnCurrentElementAndAdvanceToNextPosition，返回当前元素，并且把指针移向下一个元素。

 

（4）多个Iterator

一个具体集合类，可以有多个具体迭代类。

 

（5）迭代的种类很多

迭代的种类不限于顺序扫描。

  a）从最后尾开始逆向扫描

  b）顺序扫描，逆向扫描两个方向 next,privious

  c)指定元素索引，直接跳转

 

 

5.相关模式

（1）Visitor模式

  针对所有元素，循环做同样的处理。

 

（2）Composite模式

  递归的结构。

 

（3）Factory Method模式

  迭代子实例的做成，可以通过工厂方法来完成。