迭代器模式

定义与特点

“迭代器模式”能较好地克服以上缺点,它在客户访问类与聚合类之间插入一个迭代器,这分离了聚合对象与其遍历行为,对客户也隐藏了其内部细节,且满足“单一职责原则”和“开闭原则”,如 Java 中的 Collection、List、Set、Map 等都包含了迭代器。迭代器(Iterator)模式的定义:提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据,而不暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下。

  • 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
  • 遍历任务交由迭代器完成,这简化了聚合类。
  • 它支持以不同方式遍历一个聚合,甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。
  • 增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码。
  • 封装性良好,为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

其主要缺点是:增加了类的个数,这在一定程度上增加了系统的复杂性。

结构与实现

迭代器模式是通过将聚合对象的遍历行为分离出来,抽象成迭代器类来实现的,其目的是在不暴露聚合对象的内部结构的情况下,让外部代码透明地访问聚合的内部数据。

结构

迭代器模式包括以下角色:

  • 抽象聚合(Aggregate)角色:定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
  • 具体聚合(ConcreteAggregate)角色:实现抽象聚合类,返回一个具体迭代器的实例。
  • 抽象迭代器(Iterator)角色:定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
  • 具体迭代器(Concretelterator)角色:实现抽象迭代器接口中所定义的方法,完成对聚合对象的遍历,记录遍历的当前位置。

    实现

    package iterator;
    import java.util.*;
    public class IteratorPattern
    {
      public static void main(String[] args)
      {
          Aggregate ag=new ConcreteAggregate(); 
          ag.add("中山大学"); 
          ag.add("华南理工"); 
          ag.add("韶关学院");
          System.out.print("聚合的内容有:");
          Iterator it=ag.getIterator(); 
          while(it.hasNext())
          { 
              Object ob=it.next(); 
              System.out.print(ob.toString()+"\t"); 
          }
          Object ob=it.first();
          System.out.println("\nFirst:"+ob.toString());
      }
    }
    //抽象聚合
    interface Aggregate
    { 
      public void add(Object obj); 
      public void remove(Object obj); 
      public Iterator getIterator(); 
    }
    //具体聚合
    class ConcreteAggregate implements Aggregate
    { 
      private List list=new ArrayList(); 
      public void add(Object obj)
      { 
          list.add(obj); 
      }
      public void remove(Object obj)
      { 
          list.remove(obj); 
      }
      public Iterator getIterator()
      { 
          return(new ConcreteIterator(list)); 
      }     
    }
    //抽象迭代器
    interface Iterator
    {
      Object first();
      Object next();
      boolean hasNext();
    }
    //具体迭代器
    class ConcreteIterator implements Iterator
    { 
      private List list=null; 
      private int index=-1; 
      public ConcreteIterator(List list)
      { 
          this.list=list; 
      } 
      public boolean hasNext()
      { 
          if(index