设计模式之迭代器模式

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mb5fd86a050ef28 2021-10-14 10:40:00

文章标签 java 迭代器迭代器模式 ide 客户端 文章分类 代码人生

迭代器模式基本介绍

1)迭代器模式( lterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式
2)如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他方式，
  当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。
3)迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，
  即:不暴露其内部的结构。

迭代器模式的原理类图

设计模式之迭代器模式_客户端

原理类图说明（迭代器模式的角色及职责）

1.Iterator：迭代器接口，是系统提供的，含有hasNext，next，remove

2.ConcreteIterator：具体的迭代器类，管理迭代

3.Aggregate：一个统一的聚合接口，将客户端与具体聚合解耦

4.ConcreteAggregate：具体的聚合持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器，该迭代器可以正确遍历集合

5.Client：客户端，通过Iterator和Aggregate依赖子类

请编写程序展示一个学校院系结构：

要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多少个学院，一个学院有多少个系

设计模式之迭代器模式_迭代器模式_02

设计模式之迭代器模式_迭代器模式_03

代码实现

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;

public interface College {

String getName();

// 增加系的方法
void addDepartment(String name,String desc);

// 返回一个迭代器，遍历
Iterator createIterator();
}

package com.cedric.iterator;

public class Department {

private String name;
private String desc;

public Department(String name, String desc) {
this.name = name;
this.desc = desc;
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public String getDesc() {
return desc;
    }

public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
    }
}

package com.cedric.iterator;

public class Department {

private String name;
private String desc;

public Department(String name, String desc) {
this.name = name;
this.desc = desc;
    }

public String getName() {
return name;
    }

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

public String getDesc() {
return desc;
    }

public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class InfoCollegeIterator implements Iterator {

List<Department> departmentList;// 信息工程学院是以List方式存放
int index = -1;// 索引

public InfoCollegeIterator(List<Department> departmentList) {
this.departmentList = departmentList;
    }


// 判断list中还有没有下一个元素
@Override
public boolean hasNext() {
if(index >= departmentList.size() - 1){
return false;
        } else {
index += 1;
return true;
        }

    }

@Override
public Object next() {
return departmentList.get(index);
    }

//空实现remove
public void remove(){}
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;

public class ComputerCollege implements College{

Department[] departments;
int numOfDepartment = 0;// 保存当前数组对象个数


public ComputerCollege(){
departments = new Department[5];
addDepartment("Java","Java");
addDepartment("WEB","WEB");
addDepartment(".NET",".NET");
    }

@Override
public String getName() {
return "计算机学院";
    }

@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {

Department department = new Department(name,desc);
departments[numOfDepartment] = department;
numOfDepartment += 1;
    }

@Override
public Iterator createIterator() {
return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

package com.cedric.iterator;

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

public class InfoCollege implements College{

List<Department> departmentList;

public InfoCollege(){
departmentList = new ArrayList<>();
addDepartment("信息安全","信息安全");
addDepartment("网络安全","网络安全");
addDepartment("服务器安全","服务器安全");
    }

@Override
public String getName() {
return "信息工程学院";
    }

@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
Department department = new Department(name,desc);
departmentList.add(department);
    }

@Override
public Iterator createIterator() {
return new InfoCollegeIterator(departmentList);
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class OutPutImpl {

// 学院集合
List<College> collegeList;

public OutPutImpl(List<College> collegeList) {
this.collegeList = collegeList;
    }
// 遍历所有学院，然后调用printDepartment 输出各学院的系
public void printCollege(){

// 从CollegeList中，取出所有学院
Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();

while(iterator.hasNext()){
// 取出一个学院
College college = iterator.next();
System.out.println("--------"+ college.getName()+ " ----------");
printDepartment(college.createIterator()); //得到对应的迭代器
        }
    }



// 输出 学院输出系

public void printDepartment(Iterator iterator){
while(iterator.hasNext()){
Department department = (Department) iterator.next();
System.out.println(department.getName());
        }
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.ArrayList;

public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建学院
ArrayList<College> collegeList = new ArrayList<>();

ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();

collegeList.add(computerCollege);
collegeList.add(infoCollege);

OutPutImpl outPut = new OutPutImpl(collegeList);
outPut.printCollege();
    }
}

迭代器模式的注意事项和细节

优点：
  1)）提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。
  2）隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。
  3)提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因（叫做单一责任原则)。在聚合类中，
    我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。
    而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。
        4)当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用，适合使用迭代器模式

缺点：
  每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类