设计模式---迭代子模式-优快云博客

一、迭代器模式定义

迭代器模式的核心思想是将集合对象的遍历操作和集合对象的内部实现解耦。它定义了一个迭代器接口，使得遍历集合对象的元素变得更加灵活和一致。迭代器模式包含以下几个主要角色：

迭代器（Iterator）：定义遍历集合对象的接口，包括 hasNext()、next() 和 remove() 等方法。
具体迭代器（ConcreteIterator）：实现了迭代器接口，具体负责遍历集合对象中的元素。
集合（Aggregate）：定义创建迭代器对象的接口，通常是一个集合对象。
具体集合（ConcreteAggregate）：实现了集合接口，创建具体的迭代器对象。

二、迭代器模式的应用场景

迭代器模式适用于以下场景：

集合遍历：需要遍历集合中的元素而不暴露集合的内部结构时。例如，遍历一个列表或树结构。
不同的遍历方式：当需要提供不同的遍历方式时，例如前序遍历、后序遍历等。
支持多个遍历操作：当需要在多个遍历操作中保持集合对象的状态一致时。

三、迭代器模式的实现

实现迭代器模式通常包括以下几个步骤：

定义迭代器接口：提供用于遍历集合元素的方法。

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

2.定义集合接口：提供创建迭代器对象的方法。

public interface Aggregate {
    Iterator createIterator();
}

3.实现具体迭代器：实现迭代器接口，并定义如何遍历集合对象。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ConcreteIterator implements Iterator {
    private List<Object> items;
    private int position = 0;

    public ConcreteIterator(List<Object> items) {
        this.items = items;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position < items.size();
    }

    @Override
    public Object next() {
        return hasNext() ? items.get(position++) : null;
    }

    @Override
    public void remove() {
        if (position > 0) {
            items.remove(--position);
        }
    }
}

4. 实现具体集合：实现集合接口，并提供创建迭代器的方法。

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
    private List<Object> items = new ArrayList<>();

    public void addItem(Object item) {
        items.add(item);
    }

    public Object getItem(int index) {
        return items.get(index);
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ConcreteIterator(items);
    }
}

四、迭代器模式的优缺点

优点：

解耦：集合对象和遍历操作解耦，使得遍历操作更加灵活和一致。
统一接口：提供了一个统一的接口用于遍历不同的集合类型，简化了代码。
支持多遍历：可以同时支持多个迭代器对象，进行不同的遍历操作。

缺点：

增加复杂性：引入了额外的类和接口，增加了系统的复杂性。
性能开销：对于某些数据结构，迭代器可能会引入额外的性能开销。

五、实际案例

假设我们要实现一个书籍集合的管理系统，我们需要遍历书籍集合并打印书籍信息。使用迭代器模式可以有效地管理和遍历这些书籍。

集合和迭代器实现：

public class Book {
   private String title;
   private String author;

   public Book(String title, String author) {
       this.title = title;
       this.author = author;
   }

   public String getTitle() {
       return title;
   }

   public String getAuthor() {
       return author;
   }

   @Override
   public String toString() {
       return "Book [title=" + title + ", author=" + author + "]";
   }
}

具体集合实现：

public class BookCollection implements Aggregate {
   private List<Book> books = new ArrayList<>();

   public void addBook(Book book) {
       books.add(book);
   }

   @Override
   public Iterator createIterator() {
       return new ConcreteIterator(books);
   }
}

使用迭代器遍历集合：

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       BookCollection bookCollection = new BookCollection();
       bookCollection.addBook(new Book("1984", "George Orwell"));
       bookCollection.addBook(new Book("Brave New World", "Aldous Huxley"));

       Iterator iterator = bookCollection.createIterator();
       while (iterator.hasNext()) {
           System.out.println(iterator.next());
       }
   }
}