设计模式之迭代模式

最新推荐文章于 2022-05-07 10:11:00 发布

Starry-

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分类专栏：设计模式文章标签： java设计模式迭代器模式原理

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本文通过一个生动的场景，详细解析了迭代模式的原理及其在实际应用中的优势。通过将公交车视为聚集类，售票员作为迭代器，展示了如何在不暴露集合内部结构的情况下，实现对集合的遍历。

1.引子

假如部门十个人组织一次秋游，由于人数较少所以计划集合后集体坐公交前往目的地。当日从起始站来了一辆空公交车，小伙伴上车坐好后，票务员来到每个人的身边开始收车票。这一个简单的场景就包含迭代模式。

场景内涉及到公交车、十个人的小集体还有票务员（司机看做公交车的一部分吧）。可以把场景抽象一下：
①公交车是一个聚集类（可容纳十个人的小集体还有一名票务员）；
②十个人的小集体可以认为是一个长度为十的数组；
③票务员是自带有遍历整个公交内乘客的迭代类，它知道公交内坐了多少人，哪个座位坐了谁等。

用实例代码表示就是：

1.1 普通版

上车乘客信息：

public class Person{
	private String name;

	public String getName() {
		return name;
	}

	public Person(String name){
		this.name = name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Person.name=" + name;
	}
}

注意：假设只需要名字就行，并通过构造函数注入乘客姓名；

公交类：

public class Bus {
	
	private Person[] persons;   // 上车乘客是一个数组
	
	public Bus(Person[] persons){
		this.persons = persons;
	}
	
	public Conductor createConductor(){
		return new Conductor(this);   // 售票员
	}
	
	// 获取上车人数
	public int size(){
		if (persons != null) {
			return persons.length;
		}else {
			return 0;
		}
	}
	
	// 获取车内index位置处乘客的信息
	public Person getPerson(int index){
		if (persons != null && persons.length > 0){
			return persons[index];
		} else {
			return null;
		}
	}
	
}

注意：公交车聚集类有一个制造迭代器的工厂方法。

票务员类：

public class Conductor {
	private Bus bus;
	private int index;  // 当前第index个顾客
	private int size;   // 总共有size个顾客
	
	public Conductor(Bus bus){
		this.bus = bus;
		this.size = bus.size();
		this.index = 0;
	}
	
	// 从第一个客户售票
	public void first(){
		index = 0;
	}
	
	// 下一个客户
	public void next(){
		index++;
	}
	
	// 是否最后一个客户
	public boolean isLast(){
		return index >= size;
	}
	
	// 获取当前位置的客户信息
	public Person currentPerson(){
		return bus.getPerson(index); 
	}
}

注意：票务员通过公交车的getPerson()方法获得乘客信息；通过first(),next(),isLast()方法遍历乘客；

测试类：

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		// 十位小伙伴
		Person[] persons = new Person[10];
		for (int i = 0; i < persons.length; i++) {
			persons[i] = new Person("a"+i);
		}
		 
		Bus bus = new Bus(persons);    // 上车
		Conductor conductor = bus.createConductor();   // 售票员
		// 售票员遍历每一个乘客来收费
		while (!conductor.isLast()) {
			Person person = conductor.currentPerson();
			conductor.next();
			System.out.println(person);
		}
	}
}

运行结果：

Person.name=a0
Person.name=a1
Person.name=a2
Person.name=a3
Person.name=a4
Person.name=a5
Person.name=a6
Person.name=a7
Person.name=a8
Person.name=a9

假设该车的售票员小B今天生病了，临时换了另外一个售货员小C，在这个例子里面不仅需要新建小C类，还需要修改Bus类的createConductor()方法；同样，如果此辆公交车坏了，需要新换一辆公交车，即需要新建Bus类还需要修改Conductor类；违背了“开闭原则”。所以可以把公交车和售票员抽象出来，后期只需要扩展就行。

1.2 抽象版

抽象公交类：

public abstract class AbstractBus {
	protected abstract AbstractConductor createConductor();
}

抽象售票员：

public interface AbstractConductor {

	void first();  // 从第一个客户售票
	void next();   // 下一个客户
	boolean isLast();   // 是否最后一个客户
	Person currentPerson();  // 获取当前位置的客户信息
}