需求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。如图
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传统解决方案

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传统方案问题分析

  1. 将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的
  2. 实际上我们的要求是：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案，不能很好实现的遍历的操作

  3. 解决方案：=>迭代器模式

    迭代器模式

    基本介绍

  4. 迭代器模式（IteratorPattern）是常用的设计模式，属于行为型模式

  5. 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。

  6. 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。

    类图

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    对原理类图的说明-即(迭代器模式的角色及职责)

  7. Iterator：迭代器接口，是系统提供，含义hasNext,next,remove

  8. ConcreteIterator:具体的迭代器类，管理迭代
  9. Aggregate:一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦
  10. ConcreteAggreage: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

    应用案例

    编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。
    image.png

    代码实现

    ```java package com.flower.iterator;

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

public class TestMain { public static void main(String[] args) { List colleges = Arrays.asList(new ComputerCollege(), new InfoCollege()); OutputImpl output = new OutputImpl(colleges); output.printCollege(); } } class Dept{ public String name; public String desc;

  1. @Override
  2. public String toString() {
  3.     return "Dept{" +
  4.             "name='" + name + '\'' +
  5.             ", desc='" + desc + '\'' +
  6.             '}';
  7. }

} class ComputerCollegeIterator implements Iterator{

public Dept[] depts;

public int position = 0;

public ComputerCollegeIterator(Dept[] depts) {
    this.depts = depts;
}

@Override
public boolean hasNext() {
    return position < depts.length && depts[position] != null;
}

@Override
public Dept next() {
    return depts[position++];
}

@Override
public void remove() {
    depts[position] = null;
}

} class InfoCollegeIterator implements Iterator{

public List<Dept> depts;

public int position = 0;

public InfoCollegeIterator(List<Dept> depts) {
    this.depts = depts;
}

@Override
public boolean hasNext() {
    return position < depts.size() && depts.get(position) != null;
}

@Override
public Dept next() {
    return depts.get(position++);
}

@Override
public void remove() {
    depts.remove(position);
}

} interface College{ String getName(); void addDept(String name,String desc); Iterator createIterator(); } class ComputerCollege implements College{

public Dept[] depts;

public int index = 0;

public ComputerCollege() {
    depts = new Dept[3];
    addDept("计算机1","计算机1");
    addDept("计算机2","计算机2");
    addDept("计算机3","计算机3");
}

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

@Override
public void addDept(String name, String desc) {
    Dept dept = new Dept();
    dept.name = name;
    dept.desc = desc;
    depts[index++] = dept;
}

@Override
public Iterator<Dept> createIterator() {
    return new ComputerCollegeIterator(depts);
}

} class InfoCollege implements College{

public List<Dept> depts;

public int index = 0;

public InfoCollege() {
    depts = new ArrayList<>(3);
    addDept("信息1","信息1");
    addDept("信息2","信息2");
    addDept("信息3","信息3");
}

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

@Override
public void addDept(String name, String desc) {
    Dept dept = new Dept();
    dept.name = name;
    dept.desc = desc;
    depts.add(dept);
}

@Override
public Iterator<Dept> createIterator() {
    return new InfoCollegeIterator(depts);
}

} class OutputImpl{ List colleges;

public OutputImpl(List<College> colleges) {
    this.colleges = colleges;
}

public void printCollege(){
    colleges.forEach(college -> {
        String name = college.getName();
        System.out.println(name);
        printDept(college.createIterator());
    });
}

public void printDept(Iterator<Dept> iterator){
    while (iterator.hasNext()){
        Dept next = iterator.next();
        System.out.println(next);
    }
}

} ```

源码剖析

JDK源码

不用想都知道,坑定是List
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对类图的角色分析和说明

  • 内部类Itr充当具体实现迭代器Iterator的类，作为ArrayList内部类
  • List就是充当了聚合接口，含有一个iterator()方法，返回一个迭代器对象
  • ArrayList是实现聚合接口List的子类，实现了iterator()
  • Iterator接口系统提供

  • 迭代器模式解决了不同集合(ArrayList,LinkedList)统一遍历问题

    迭代器模式的注意事项和细节

  • 优点

    • 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。
    • 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。
    • 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。
    • 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