简说设计模式——迭代器模式
一、什么是迭代器模式
迭代器这个词在Java中出现过，即Java中使用Iterator迭代器对集合进行遍历，但迭代器模式算是一个没落的模式，基本上没人会单独写一个迭代器，除非是产品性质的开发。
迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。UML结构图如下：
其中，Aggregate是聚集抽象类，负责提供创建具体迭代器角色的接口；Iterator是迭代抽象类，用于定义得到开始对象、得到下一个对象、判断是否到结尾、当前对象等抽象方法，统一接口；ConcreteAggregate是具体聚集类，继承Aggregate；ConcreteIterator是具体迭代器类，继承Iterator，实现开始、下一个、是否结尾、当前对象等方法。
1. 抽象容器
负责提供接口，比如存在一个类似createIterator()这样的方法，在Java中一般是iterator()方法。
1 public interface Aggregate {
2
3 public void add(Object object);
4
5 public void remove(Object object);
6
7 public Iterator iterator();
8
9 }
2. 抽象迭代器
负责定义访问和遍历元素的接口，基本上有固定的三个方法，即first()获取第一个元素、next()访问下一个元素、hasNext()是否已经遍历到底部。
1 public interface Iterator {
2
3 public Object next(); //遍历到下一个元素
4
5 public boolean hasNext(); //是否已经遍历到尾部
6
7 public boolean remove(); //删除当前指向的元素
8
9 }
3. 具体容器
1 public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
2
3 private Vector vector = new Vector();
4
5 @Override
6 public void add(Object object) {
7 this.vector.add(object);
8 }
9
10 public void remove(Object object) {
11 this.remove(object);
12 }
13
14 @Override
15 public Iterator iterator() {
16 return new ConcreteIterator(this.vector);
17 }
18
19 }
4. 具体迭代器
简单的实现就是通过一个游标，在一个容器中上下翻滚，遍历所有它需要查看的元素。
1 public class ConcreteIterator implements Iterator {
2
3 private Vector vector = new Vector();
4 public int cursor = 0; //定义当前游标
5
6 public ConcreteIterator(Vector vector) {
7 this.vector = vector;
8 }
9
10 @Override
11 public Object next() {
12 Object result = null;
13
14 if (this.hasNext()) {
15 result = this.vector.get(this.cursor ++);
16 } else {
17 result = null;
18 }
19
20 return result;
21 }
22
23 @Override
24 public boolean hasNext() {
25 if (this.cursor == this.vector.size()) {
26 return false;
27 }
28
29 return true;
30 }
31
32 @Override
33 public boolean remove() {
34 this.vector.remove(this.cursor);
35
36 return true;
37 }
38
39 }
5. Client客户端
下面测试一下，注意引入自定义的Iterator类，而不是Java封装好的Iterator类。
1 public class Client {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
5 aggregate.add("abc");
6 aggregate.add("aaa");
7 aggregate.add("1234");
8
9 //遍历
10 Iterator iterator = aggregate.iterator();
11 while (iterator.hasNext()) {
12 System.out.println(iterator.next());
13 }
14 }
15
16 }
运行结果如下：
二、迭代器模式的应用
1. 何时使用
- 遍历一个聚合对象时
2. 方法
- 把在元素间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象
3. 优点
- 支持以不同的方式遍历一个聚合对象
- 迭代器简化了聚合类
- 在同一个聚合上可以有多个遍历
- 增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无需修改原有代码
4. 缺点
- 增加了系统的复杂性。因为迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加了新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，增加了系统的复杂性。
5. 使用场景
- 访问一个聚合对象的内容无需暴露它的内部表示时
- 需要为聚合对象提供多种便利方式时
- 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口
6. 应用实例
- Java中的Iterator迭代器
- foreach遍历
三、迭代器模式的实现
这部分内容就不再赘述了，具体实现与上方代码没有太大区别，根据具体应用场景加以改变即可，当然也可以参考java.util.Iterator的源码。
到此，常见的23种设计模式就介绍完了，所有源码皆已上传至码云，至于扩展的新模式（常用23个设计模式之外的设计模式），后续有机会会继续更新，短时间内不再编写有关设计模式的内容。
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