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关于java:设计模式学习18Java实现迭代器模式

jiezi

写在后面

  • 记录学习设计模式的笔记
  • 进步对设计模式的灵活运用

学习地址

https://www.bilibili.com/vide…

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参考文章

http://c.biancheng.net/view/1…

我的项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern

20，迭代器模式

20.1 迭代器模式的定义和特点

迭代器（Iterator）模式的定义： 提供一个对象来程序拜访聚合对象中的一系列数据，而不裸露聚合对象的外部示意。 迭代器模式是一种对象行为型模式， 其次要长处如下 。

  1. 拜访一个聚合对象的内容而无须裸露它的外部示意。
  2. 遍历工作交由迭代器实现，这简化了聚合类。
  3. 它反对以不同形式遍历一个聚合，甚至能够自定义迭代器的子类以反对新的遍历。
  4. 减少新的聚合类和迭代器类都很不便，毋庸批改原有代码。
  5. 封装性良好，为遍历不同的聚合构造提供一个对立的接口。

其次要毛病是：

  • 减少了类的个数，这在肯定水平上减少了零碎的复杂性。

20.2 迭代器模式的构造与实现

20.2.1 迭代器模式的构造

  1. 形象聚合（Aggregate）角色：定义存储、增加、删除聚合对象以及创立迭代器对象的接口。
  2. 具体聚合（ConcreteAggregate）角色：实现形象聚合类，返回一个具体迭代器的实例。
  3. 形象迭代器（Iterator）角色：定义拜访和遍历聚合元素的接口，通常蕴含 hasNext()、first()、next() 等办法。
  4. 具体迭代器（Concretelterator）角色：实现形象迭代器接口中所定义的办法，实现对聚合对象的遍历，记录遍历的以后地位。

20.2.2 代码实现

定义一个能够存储学生对象的容器对象，将遍历该容器的性能交由迭代器实现

关系类图

Student

package com.zhuang.Iterator;

/**
 * @Classname Student
 * @Description 学生类
 * @Date 2021/3/28 12:47
 * @Created by dell
 */

public class Student {
    private String name;
    private String number;

    public String getName() {return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}

    public String getNumber() {return number;}

    public void setNumber(String number) {this.number = number;}

    public Student() {}

    public Student(String name, String number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", number='" + number + '\'' +
                '}';
    }
}

StudentIterator

package com.zhuang.Iterator;

/**
 * @Classname StudentIterator
 * @Description 迭代器接口
 * @Date 2021/3/28 12:43
 * @Created by dell
 */

public interface StudentIterator {boolean hasNext();

    Student next();}

StudentIteratorImpl

package com.zhuang.Iterator;

import java.util.List;

/**
 * @Classname StudentIteratorImpl
 * @Description 具体的迭代器类
 * @Date 2021/3/28 12:43
 * @Created by dell
 */

public class StudentIteratorImpl implements StudentIterator {

    private List<Student> list;
    private int position = 0;

    public StudentIteratorImpl(List<Student> list) {this.list = list;}

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

    @Override
    public Student next() {Student currentStudent = list.get(position);
        position++;
        return currentStudent;
    }
}

StudentAggregate

package com.zhuang.Iterator;

/**
 * @Classname StudentAggregate
 * @Description 形象容器类
 * @Date 2021/3/28 12:44
 * @Created by dell
 */

public interface StudentAggregate {
    // 增加学生的性能
    void addStudent(Student student);

    // 删除学生的性能
    void removeStudent(Student student);

    // 获取迭代器性能的对象
    StudentIterator getStudentIterator();}

StudentAggregateImpl

package com.zhuang.Iterator;

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

/**
 * @Classname StudentAggregateImpl
 * @Description 具体的容器类
 * @Date 2021/3/28 12:44
 * @Created by dell
 */

public class StudentAggregateImpl implements StudentAggregate {private List<Student> list = new ArrayList<Student>();

    @Override
    public void addStudent(Student student) {this.list.add(student);
    }

    @Override
    public void removeStudent(Student student) {this.list.remove(student);
    }

    @Override
    public StudentIterator getStudentIterator() {return new StudentIteratorImpl(list);
    }
}

Client

package com.zhuang.Iterator;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 迭代器模式 测试类
 * @Date 2021/3/28 12:54
 * @Created by dell
 */

public class Client {public static void main(String[] args) {StudentAggregateImpl aggregate = new StudentAggregateImpl();
        // 增加元素
        aggregate.addStudent(new Student("张三", "001"));
        aggregate.addStudent(new Student("李四", "002"));
        aggregate.addStudent(new Student("王五", "003"));
        aggregate.addStudent(new Student("赵六", "004"));
        aggregate.addStudent(new Student("田七", "005"));

        // 遍历聚合对象
        StudentIterator iterator = aggregate.getStudentIterator();
        // 遍历
        while (iterator.hasNext()) {Student student = iterator.next();
            System.out.println(student);
        }

    }
}

20.3 迭代器模式的利用场景

  • 当须要为聚合对象提供多种遍历形式时。
  • 当须要为遍历不同的聚合构造提供一个对立的接口时。
  • 当拜访一个聚合对象的内容而无须裸露其外部细节的示意时。

20.4 JDK 源码解析

迭代器模式在 JAVA 的很多汇合类中被广泛应用，接下来看看 JAVA 源码中是如何应用迭代器模式的。

List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> iterator = list.iterator(); //list.iterator() 办法返回的必定是 Iterator 接口的子实现类对象
while (iterator.hasNext()) {System.out.println(iterator.next());
}

看完这段代码是不是很相熟，与咱们下面代码根本相似。单列汇合都应用到了迭代器，咱们以 ArrayList 举例来说明

  • List：形象聚合类
  • ArrayList：具体的聚合类
  • Iterator：形象迭代器
  • list.iterator()：返回的是实现了 Iterator 接口的具体迭代器对象

具体的来看看 ArrayList 的代码实现 

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {public Iterator<E> iterator() {return new Itr();
    }
    
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // 下一个要返回元素的索引
        int lastRet = -1; // 上一个返回元素的索引
        int expectedModCount = modCount;

        Itr() {}
        
        // 判断是否还有元素
        public boolean hasNext() {return cursor != size;}

        // 获取下一个元素
        public E next() {checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }
        ...
}

这部分代码还是比较简单，大抵就是在 iterator 办法中返回了一个实例化的 Iterator 对象。Itr 是一个外部类，它实现了 Iterator 接口并重写了其中的形象办法。

留神：

 当咱们在应用 JAVA 开发的时候，想应用迭代器模式的话，只有让咱们本人定义的容器类实现 `java.util.Iterable` 并实现其中的 iterator() 办法使其返回一个 `java.util.Iterator` 的实现类就能够了。

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