1. 是什么
2. 示例
2.1 Java 中的迭代器模式
在容器里存放了大量的同类型对象，我们如果想逐个访问容器中的对象，就必须要知道容器的结构。比如，ArrayList 和 LinkedList 的遍历方法一定是不一样的，如果再加上HashMap, TreeMap，以及我们现在正在研究的BinarySearchTree，对于容器的使用者而言，肯定是一个巨大的负担。作为容器的使用者，我肯定希望所有的容器能提供一个统一的接口，这个接口可以遍历容器中的所有内容，又可以把容器的细节屏蔽掉。
幸运的是，确实存在这样的一个统一的接口，这个接口就是 java.util.Iterator。先看类图，下面的这幅图所表示的意思就是，在一个容器类上实现createIterator方法，这个方法可以创建一个迭代器，使用这个迭代器就可以遍历容器中的所有元素了。
Iterator上定义了各种方法，用于遍历。图中只列出了一小部分。我们可以看一下JDK中是怎么定义的：
public interface Iterator<E> {boolean hasNext();E next();default void remove() {throw new UnsupportedOperationException("remove");}default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {Objects.requireNonNull(action);while (hasNext())action.accept(next());}}
有两个default方法。default 这个关键字，我们以前没接触过。这是从1.8引入的，为了和以前的接口兼容，这个我们先不去管它，还有 forEachRemaing是一个高阶函数，它可以接受一个lambda表达式，这个我们会在后面的 Java 函数式编程中慢慢介绍，也先不去管它。所以 Iterator中也就只有两个方法，一个是hasNext，告诉使用者，还有没有下一个元素，如果为false，说明遍历已经完成了。还有一个是next，目的是取下一个元素。
List中的迭代器
我们先使用这个迭代器遍历一下List，例如：
public class Main {public static void main(String args[]) {LinkedList<Integer> ll = new LinkedList<>();for (int i = 0; i < 10; i++)ll.addLast(i);Iterator<Integer> ii = ll.iterator();while (ii.hasNext())System.out.println(ii.next());}}
大家想一下，如果要让自己来实现这样的一个Iterator，你会怎么写？这里给出ArrayList的源代码，可以参考一下：
public Iterator<E> iterator() {return new Itr();}/*** An optimized version of AbstractList.Itr*/private class Itr implements Iterator<E> {int cursor; // index of next element to returnint lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no suchint expectedModCount = modCount;public boolean hasNext() {return cursor != size;}@SuppressWarnings("unchecked")public E next() {checkForComodification();int i = cursor;if (i >= size)throw new NoSuchElementException();Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;if (i >= elementData.length)throw new ConcurrentModificationException();cursor = i + 1;return (E) elementData[lastRet = i];}}
我把 remove 等方法删掉了，这个方法是在 ListIterator定义的，先不去管它。这里只留下了 hasNext 和 next 方法
2.2 示例
代理背景:
1. 有汉堡包店和晚餐店的菜单, 假设汉堡包店的菜单是用 List存放, 晚餐店是用数组存放的（用不同的存放方式，为了体现迭代器统一的处理方式）
2. 服务生要将两家店的菜单都打印出来
3. 这里先自己重写 Iterator, 为了体现迭代器的设计模式，在实际使用中，可以直接循环 Iterator
**
菜单项 Menu， 菜单有名称和价格
/**
* 菜单
*/
@Data
public class Menu {
private String name;
private Double price;
}
晚餐店， 注意这里是用数组存放菜单的
/**
* 晚餐店
*/
public class DinnerShop {
private static final int MAX_ITEMS = 4;
int index = 0;
Menu[] menuItems;
public DinnerShop() {
menuItems = new Menu[MAX_ITEMS];
// 默认就放入菜单项
addItem("浪漫晚餐", 299d);
addItem("小龙虾", 99d);
addItem("鱿鱼", 49d);
addItem("扇贝", 89d);
}
public void addItem(String name, double price) {
Menu menu = new Menu(name, price);
if (index >= MAX_ITEMS) {
System.err.println("对不起, 菜单页满了");
} else {
menuItems[index] = menu;
index++;
}
}
// 创建迭代器：重点
public Iterator createIteraotr() {
return new DinnerMenuIterator(menuItems);
}
}
晚餐点菜单迭代器， 重写 next() 和 hasNext() 方法
/**
* 晚餐菜单遍历类
*/
public class DinnerMenuIterator implements Iterator {
Menu[] menuItems;
int position = 0;
public DinnerMenuIterator(Menu[] menuItems) {
this.menuItems = menuItems;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if (position >= menuItems.length || menuItems[position] == null) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object next() {
Menu menuItem = menuItems[position];
position++;
return menuItem;
}
}
汉堡包店, 这里用List存放菜单
/**
* 汉堡店菜单
*/
public class PancakeHouseShop {
/**
* 菜单列表
*/
List<Menu> menuItems;
public PancakeHouseShop() {
this.menuItems = new ArrayList<>();
// 默认就放入菜单项
addItem("可乐", 3d);
addItem("汉堡", 13d);
addItem("薯条", 8d);
addItem("鸡翅", 5d);
}
public void addItem(String name, Double price) {
Menu menu = new Menu(name, price);
menuItems.add(menu);
}
// 产生迭代器
public Iterator createIterator() {
return new PancakeHouseMenuIterator(menuItems);
}
}
汉堡包店迭代器
/**
* 汉堡包菜单迭代类
*/
public class PancakeHouseMenuIterator implements Iterator {
List<Menu> menuItems;
int position = 0;
public PancakeHouseMenuIterator(List<Menu> menuItems) {
this.menuItems = menuItems;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if (position >= menuItems.size() || menuItems.get(position) == null) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object next() {
Menu menuItem = menuItems.get(position);
position++;
return menuItem;
}
}
测试类：服务生
/**
* 服务生
*/
public class Waiter {
public void print() {
System.out.println("================== 汉堡包菜单 ======================");
PancakeHouseShop pancakeHouseShop = new PancakeHouseShop();
Iterator pancakeHouseMenuIterator = pancakeHouseShop.createIterator();
printMenu(pancakeHouseMenuIterator);
System.out.println("=================== 晚餐菜单 =====================");
DinnerShop dinnerShop = new DinnerShop();
Iterator dinnerMenuIterator = dinnerShop.createIteraotr();
printMenu(dinnerMenuIterator);
}
private void printMenu(Iterator iterator) {
while (iterator.hasNext()) {
Menu menu = (Menu) iterator.next();
System.out.println("名称: " + menu.getName() + "======== 价格: " + menu.getPrice());
}
}
public static void main(String[] args) {
Waiter waiter = new Waiter();
waiter.print();
}
}
控制台打印：
================== 汉堡包菜单 ======================
名称: 可乐======== 价格: 3.0
名称: 汉堡======== 价格: 13.0
名称: 薯条======== 价格: 8.0
名称: 鸡翅======== 价格: 5.0
=================== 晚餐菜单 =====================
名称: 浪漫晚餐======== 价格: 299.0
名称: 小龙虾======== 价格: 99.0
名称: 鱿鱼======== 价格: 49.0
名称: 扇贝======== 价格: 89.0
总结
- 这里没有用直接将数组和 List 生成 Iterator, 是为了更方便的看出迭代器的作用
2. 用统一的方式来遍历，不暴露内部细节
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