折騰Java設計模式之迭代器模式
Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.
提供一種不公示其底層細節(結構)的情況下能順序訪問聚合物件元素的方法。
其實在java體系中，jdk已經引入了迭代器介面以及對於的容器介面等。就拿迭代器中的角色，在java中找出其對應的類。
具體角色
(1)迭代器角色(Iterator)：定義遍歷元素所需要的方法，一般來說會有這麼三個方法：取得下一個元素的方法next()，判斷是否遍歷結束的方法hasNext()），移出當前物件的方法remove(), (2)具體迭代器角色(Concrete Iterator)：實現迭代器介面中定義的方法，完成集合的迭代。 (3)容器角色(Aggregate): 一般是一個介面，提供一個iterator()方法，例如java中的Collection介面，List介面，Set介面等 (4)具體容器角色(ConcreteAggregate)：就是抽象容器的具體實現類，比如List介面的有序列表實現ArrayList，List介面的連結串列實現LinkList，Set介面的雜湊列表的實現HashSet等。
單獨舉出ArrayList的角色，
迭代器角色對應java中的java.lang.Iterator，這個迭代器是java容器公用的。
容器角色對應java.lang.Iterable，其還有Iterator iterator()方法獲取迭代器。
具體迭代器角色對應java.lang.ArrayList.Itr，實現了對應的hasNext、next、remove方法。
具體容器角色那就是java.lang.ArrayList了，實現iterator方法返回Itr具體迭代器，用遊標形式實現。
再看看UML類
專案例項
專案中很簡單的實現了一個容器和迭代器。大致參考了ArrayList實現，但是是簡潔版本，去除很多無關以及效能上的東西，只保留最基本的迭代器元素。
@Slf4j
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Aggregate<Integer> aggregate = new ConcreteAggregate<>();
aggregate.add(1);
aggregate.add(2);
aggregate.add(3);
aggregate.add(4);
Iterator<Integer> iterator = aggregate.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
log.info("迴圈資料{}", iterator.next());
}
}
}
複製程式碼
執行結果如下
簡單的迭代器定義
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
}
複製程式碼
簡單容器定義
public interface Aggregate<T> {
Iterator<T> iterator();
void add(T t);
}
複製程式碼
具體容器和具體的迭代器定義
public class ConcreteAggregate<E> implements Aggregate<E> {
private Object[] elements;
private int size = 0;
public ConcreteAggregate() {
elements = new Object[16];
}
public int getSize() {
return size;
}
public void add(E e) {
elements[size++] = e;
}
@Override
public Iterator<E> iterator() {
return new ConcreteIterator<E>();
}
private class ConcreteIterator<E> implements Iterator<E> {
int cursor;
@Override
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@Override
public E next() {
if (cursor >= size) {
return null;
}
return (E) elements[cursor++];
}
}
}
複製程式碼
具體容器中用陣列來作為容器來儲存元素，而且最簡單的容器，固定了大小，並沒有實現擴容的演算法等等，只是一個簡單的樣例，但是大部分上，都是直接使用java帶有的迭代器。
優點
- 簡化了遍歷方式，對於物件集合的遍歷，還是比較麻煩的，對於陣列或者有序列表，我們尚可以通過遊標來取得，但使用者需要在對集合瞭解很清楚的前提下，自行遍歷物件，但是對於hash表來說，使用者遍歷起來就比較麻煩了。而引入了迭代器方法後，使用者用起來就簡單的多了。
- 可以提供多種遍歷方式，比如說對有序列表，我們可以根據需要提供正序遍歷，倒序遍歷兩種迭代器，使用者用起來只需要得到我們實現好的迭代器，就可以方便的對集合進行遍歷了。
- 封裝性良好，使用者只需要得到迭代器就可以遍歷，而對於遍歷演算法則不用去關心。
缺點
由於迭代器模式將儲存資料和遍歷資料的職責分離，增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，類的個數成對增加，這在一定程度上增加了系統的複雜性。
對於比較簡單的遍歷（像陣列或者有序列表），使用迭代器方式遍歷較為繁瑣，大家可能都有感覺，像ArrayList，我們寧可願意使用for迴圈和get方法來遍歷集合。
總結
迭代器模式是與集合共生共死的，一般來說，我們只要實現一個集合，就需要同時提供這個集合的迭代器，就像java中的Collection，List、Set、Map等，這些集合都有自己的迭代器。假如我們要實現一個這樣的新的容器，當然也需要引入迭代器模式，給我們的容器實現一個迭代器。