设计模式之迭代器模式--- Pattern Iterator

原创

hfreeman2008 2024-02-21 09:45:07 博主文章分类：设计模式之样例篇 ©著作权

文章标签 设计模式迭代器 iterator java ide 文章分类 Python 后端开发

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模式的定义

迭代器模式定义：

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.

提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需要暴露对象的内部细节。

类型

行为类

模式的使用场景

方便遍历访问容器内的元素

优点

面向对象设计原则中的单一职责原则，对于不同的功能,我们要尽可能的把这个功能分解出单一的职责，不同的类去承担不同的职责。Iterator模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明的访问集合内部的数据

缺点

会产生多余的对象，消耗内存；
遍历过程是一个单向且不可逆的遍历
如果你在遍历的过程中,集合发生改变,变多变少,内容变化都是算,就会抛出来ConcurrentModificationException异常.

UML类图

设计模式之迭代器模式--- Pattern Iterator_ide

角色介绍

Iterator –抽象迭代器
抽象迭代器负责定义访问和遍历元素的接口，而且有固定的3个方法：first()获得第一个元素，next()访问下一个元素，hasNext()是否有下一个元素。

ConcreteIterator —具体迭代器
实现迭代器接口，完成容器元素遍历

Aggregate —抽象容器
提供一个iterator()方法

ConcreteAggregate —具体容器
实现抽象容器的接口

模式的通用源码

Iterator ：

public interface Iterator {

    public Object next();

    public boolean hasNext();

    public boolean remove();
}

ConcreteIterator ：

import java.util.Vector;


public class ConcreteIterator implements Iterator {

    private Vector vector = new Vector();

    private int cursor = 0;

    public ConcreteIterator(Vector vector) {
        super();
        this.vector = vector;
    }


    @Override
    public Object next() {
        // TODO Auto-generated method stub
        Object result;
        if(hasNext()){
            result = vector.get(cursor++);
        }else {
            result = null;
        }
        return result;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(cursor == vector.size()){
            return false;
        }else{
            return true;
        }
    }

    @Override
    public boolean remove() {
        // TODO Auto-generated method stub
        vector.remove(cursor);
        return true;
    }
}

Aggregate ：

public interface Aggregate {

    public void add(Object object);

    public void remove(Object object);

    public Iterator iterator();
}

ConcreteAggregate ：

import java.util.Vector;


public class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    private Vector vector = new Vector();

    @Override
    public void add(Object object) {
        // TODO Auto-generated method stub
        vector.add(object);
    }


    @Override
    public void remove(Object object) {
        // TODO Auto-generated method stub
        vector.remove(object);
    }


    @Override
    public Iterator iterator() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new ConcreteIterator(vector);
    }
}

Client 类：

import java.util.Vector;


public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //使用java现有的Iterator迭代器来实现遍历元素
        Vector vector = new Vector();
        vector.add("a");
        vector.add("b");
        vector.add("c");
        java.util.Iterator iterator =  vector.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());    
        }

        System.out.println("--------------");       
        //使用我们定义的Iterator迭代器来实现遍历元素
        ConcreteAggregate concreteAggregate = new ConcreteAggregate();
        concreteAggregate.add("a");
        concreteAggregate.add("b");
        concreteAggregate.add("c");

        Iterator iterator_02 = concreteAggregate.iterator();
        while (iterator_02.hasNext()) {
            System.out.println(iterator_02.next());         
        }

    }
}

输出结果

a
b
c
--------------
a
b
c

Android源码中的模式实现

我们先查看一下Iterator类：

./libcore/luni/src/main/java/java/util/Iterator.java

public interface Iterator<E> {
    /**
     * Returns true if there is at least one more element, false otherwise.
     * @see #next
     */
    public boolean hasNext();

    /**
     * Returns the next object and advances the iterator.
     *
     * @return the next object.
     * @throws NoSuchElementException
     *             if there are no more elements.
     * @see #hasNext
     */
    public E next();

    /**
     * Removes the last object returned by {@code next} from the collection.
     * This method can only be called once between each call to {@code next}.
     *
     * @throws UnsupportedOperationException
     *             if removing is not supported by the collection being
     *             iterated.
     * @throws IllegalStateException
     *             if {@code next} has not been called, or {@code remove} has
     *             already been called after the last call to {@code next}.
     */
    public void remove();
}

我们可以看到Iterator，正如我们想的一样是一个接口，分别定义了三个方法：remove()，next()，hasNext()。