0.参考资料
1.概述
- 提供一种方法顺序访问一-个聚合对象中的各个元素, 而又不暴露(稳定)该对象的内部表示。一《设计模式》GoF (即: 通过迭代器来隔离算法和容器)
- 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。通过迭代器来隔离算法和容器
1.1动机
1. 在软件构建过程中,集合对象内部结构常常变化各异。但对于这些集合对象,我们希望在不暴露其内部结构的同时,可以让外部客户代码透明地访问其中包含的元素;同时这种"透明遍历”也为“同一种算法在多种集合对象上进行操作”提供了可能。1. 使用面向对象技术将这种遍历机制抽象为"迭代器对象”, 为“应对变化中的集合对象”提供了一种优雅的方式。1. 如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有链表等，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。
1.2结构
- - - 角色与职责分析- Iterator :迭代器接口，是系统提供，含抽象的 hasNext(), next()- ConcreteIterator: 具体的迭代器类，管理对应的具体数据类型的迭代- Aggregate:一个统一的聚合接口， 将客户端和具体聚合解耦- 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(该聚合类的数据)集合- Client :客户端，通过 Iterator 和Aggregate 依赖子类
2.要点总结
宏观架构
1. 迭代抽象: 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。1. 迭代多态: 为遍历不同的集合结构提供一个统一的接口 ,从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。1. 迭代器的健壮性考虑: 遍历的同时更改迭代器所在的集合结构,会导致问题。(并发修改异常)
微观代码
1. 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。1. 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。1. 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，就是要把维护对象底层数据结构和操作对象集合(如遍历)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。1. 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1. **缺点**: 每种(相同底层数据结构的)聚合对象都要一个(操作对应数据结构的)迭代器，会生成多个迭代器不好管理类
3.案例
需求
- 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：- - 其中. 每个 "学院" 中的 "专业"数据, 可能是不同的数据结构来存储
方案
- 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
分析
- 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- 解决方案：=> 迭代器模式
4.使用模式
方案
- 使用迭代器模式, 使得具体的院校聚合一个(处理对应的数据结构的)具体的迭代器.
类图
- 
代码
5.经典使用
5.1JDK中ArrayList集合
分析
- 
类图
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说明
1. 内部类Itr 即 具体迭代器类， 只是依赖方式为: ArrayList 的内部类1. List 充当了聚合接口，含有一个抽象的iterator():Iterator 方法--本质是其间接实现了 Iterable 接口1. ArrayList 是实现聚合接口List的子类，实现了iterator()1. 迭代器模式解决了不同集合(ArrayList ,LinkedList) 统一遍历问题
6.自定义List迭代器
说明
- [ArrayList及其迭代器](#puB6G)
类图
- 
代码
- 迭代器类: 操作数组的 / 操作链表的
/*** @description: 模拟ArrayList的(原内部类形式)迭代器. 本质是针对数组的迭代器*/public class MyArrayListIterator implements Iterator {// 底层数据private Object[] elementData;// 当前下标private int index = -1;// 构造器, 需要接受该迭代器对应类型的数据public MyArrayListIterator(Object[] arr) {this.elementData = arr;}// Iterator接口中, 待实现的 hasNext(), next()// 在该类中, 是针对 数组 的操作实现@Overridepublic boolean hasNext() {if ( elementData[++index] != null ){return true;}return false;}@Overridepublic Object next() {return elementData[index];}}/*** @description: 模拟LinkedList的迭代器.* 为方便测试, 底层直接用包装好的原生的LinkedList*/public class MyLinkedListIterator implements Iterator {// 底层数据List list;// 当前下标int index = -1;// 构造器, 需要接受该迭代器对应类型的数据public MyLinkedListIterator(List list){this.list = list;}// Iterator接口中, 待实现的 hasNext(), next()// 在该类中, 是针对 链表 的操作实现@Overridepublic boolean hasNext() {if (index++ >= list.size()-1){return false;}return true;}@Overridepublic Object next() {return list.get(index);}}
- 简单的 自定义List 及自定义的 ArrayList/LinkedList 类
/*** @description: 自定义的抽象基类. 使得方便多态*/public abstract class MyList implements Iterable{// 模拟List拥有的方法protected abstract void add(Object object);}// 下面是具体的实现类/*** @description: 模拟 ArrayList. 其底层数据结构是数组*/public class MyArrayList extends MyList implements Iterable {Object[] elementData; // 底层数组int size = 0; // 实际元素量{// 设置默认容量, 不考虑扩容问题this.elementData = new Object[512];}// 简单的增加方法@Overridepublic void add(Object obj){elementData[size++] = obj;}/*** @description: 返回该类对应的迭代器*/@Overridepublic Iterator iterator() {return new MyArrayListIterator(this.elementData);}}public class MyLinkedList extends MyList implements Iterable {// 方便起见, 直接使用jdk中包装了链表的LinkedListList list = new LinkedList();// 简单的增加方法@Overridepublic void add(Object obj){// 直接用LinkedList现有的, 方便测试list.add(obj);}/*** @description: 返回该类对应的迭代器*/@Overridepublic Iterator iterator() {return new MyLinkedListIterator(this.list);}}
- 测试
public class Client {public static void main(String[] args) {MyArrayList myArrayList = new MyArrayList();genericMethodForAddAndShow(myArrayList);System.out.println("-----------");MyLinkedList myLinkedList = new MyLinkedList();genericMethodForAddAndShow(myLinkedList);}/*** @description: 针对 MyList 的统一操作* @param: list 传入的容器*/public static void genericMethodForAddAndShow(MyList list){{list.add("test1");list.add("test2");list.add("test3");list.add("test4");list.add("test5");list.add("test6");}// 通过不同的容器, 获取不同的迭代器.// 将 底层算法与容器 隔离.暴露一个共通效果(具体实现却不同)的接口Iterator iterator = list.iterator();System.out.println(iterator.getClass().getSimpleName());while (iterator.hasNext()){Object next = iterator.next();System.out.println(next);}}}
MyArrayListIteratortest1test2test3test4test5test6-----------MyLinkedListIteratortest1test2test3test4test5test6
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