设计模式（16）-迭代器模式_迭代器设计模式单一职责原则-优快云博客

本文介绍了迭代器模式的概念、实现及应用场景。迭代器模式通过将遍历职责从聚合对象中剥离出来，实现对聚合对象的遍历而不暴露其内部表示，符合单一职责原则。

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简介

为什么要使用迭代器模式

在软件设计中，我们常用聚合对象来存储和遍历数据。存储和遍历是两个职责，如果都放在聚合对象中，就违反了“单一职责原则”。迭代器模式就是为了解决这个问题而产生的。迭代器模式将遍历的职责从聚合对象中剥离出来，放在一个称为迭代器的类中，使其更符合“单一职责原则”。

什么是迭代器模式

迭代器模式(Iterator Pattern)：提供一种方法来访问聚合对象中的各个元素，而不用暴露这个对象的内部表示。

别名

游标(Cursor)

类型

对象行为型模式

遵守的原则

单一职责原则、开闭原则

使用频率

★★★★★

角色

Iterator：抽象迭代器
- 抽象类
- 具体迭代器的父类。
- 定义访问和遍历元素的接口。
ConcreteIterator：具体迭代器
- 具体类
- 继承抽象迭代器。
- 实现了访问和遍历元素的方法。
- 对该聚合对象遍历时跟踪当前位置。
Aggregate：抽象聚合类
- 抽象类
- 存储和管理元素对象。
- 定义创建相应迭代器对象的接口，充当抽象迭代器工厂角色。
ConcreteAggregate ：具体聚合类
- 具体类
- 继承抽象聚合类。
- 实现Aggregate的方法，创建ConcreteIterator对象。

UML类图

MarkdownPhotos/master/优快云Blogs/DesignPatterns/iterator.png

实现

创建抽象聚合类Aggregate.java
创建具体聚合类ConcreteAggregate.java
创建抽象迭代器Iterator.java
创建具体迭代器ConcreteIterator.java
创建客户类Client.java

抽象聚合类
Aggregate.java

interface Aggregate {
    Iterator createIterator();
}

具体聚合类
ConcreteAggregate.java

class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    //在这里，根据实际情况定义要存储的数据


    public ConcreteIterator createIterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }
}

抽象迭代器
Iterator.java

interface Iterator {
    public void first();

    public void next();

    public boolean hasNext();

    public Object currentItem();
}

具体迭代器
ConcreteIterator.java

class ConcreteIterator implements Iterator {
    private ConcreteAggregate aggregate; // 维持一个对具体聚合对象的引用，以便于访问存储在聚合对象中的数据
    private int cursor; // 定义一个游标，用于记录当前访问位置

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

    public void first() {
        //根据实际情况实现方法
    }

    public void next() {
        //根据实际情况实现方法

    }

    public boolean hasNext() {
        //根据实际情况实现方法
        return false;
    }

    public Object currentItem() {
        //根据实际情况实现方法
        return null;
    }
}

客户类
Client.java

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        ConcreteIterator iterator = aggregate.createIterator();
        iterator.first();
    }
}

优缺点

优点

遵守“单一职责原则”。将聚合器类的遍历职责剥离出来，使聚合器类遵守“单一职责原则”。
遵守“开闭原则”。由于有抽象聚合类和抽象迭代器类，添加新的聚合类和迭代器都不需要修改原有代码。
支持以不同的遍历算法遍历聚合对象，只要用新的迭代器替换就的就可以。

缺点

待补充

适用环境

访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
需要为一个聚合对象提供多种遍历方式。
为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口，在该接口的实现类中为不同的聚合结构提供不同的遍历方式，而客户端可以一致性地操作该接口。

使用场景

Java的Iterator

Iterator.java作为抽象迭代器
Collection.java继承Iterator.java
ArrayList.java等容器实现Collection.java，作为聚合类，且其中包含获取迭代器的方法iterator()

抽象迭代器Iterator.java

package java.util;  

public interface Iterator<E> {  
    boolean hasNext();  
    E next();  
    void remove();  
}

Collection.java

package java.util;  

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {  
    ……  
    Iterator iterator();  
    ……  
}

Java迭代器使用

Collection list = new ArrayList();
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
Iterator iterator = list.iterator(); 
//通过迭代器遍历聚合对象  
while(iterator.hasNext()) {  
    System.out.println(iterator.next().toString());  
}