设计模式【Iterator 模式】

Iterator 模式

1.什么是 Iterator 模式

Iterator 模式就是按照顺序遍历数据集合。

2.示例程序

1.Aggregate 接口

Aggregate 接口是要遍历的集合的接口，声明方法 iterator ，实现了该接口的类可以通过 iterator 方法遍历数据集合的元素。

public interface Aggregate {
    // 返回值是Iterator，体现和集合类的实现无关性，只返回迭代器类迭代到的数据
    public abstract Iterator iterator();
}

2.Iterator 接口

Iterator 接口用于遍历集合中的元素。
这里先提供两个方法 hasNext 和 next 。

public interface Iterator {
    public abstract boolean hasNext();
    // 这里的next方法是要有返回值的
    public abstract Object next();
}

3.BookShelf 类（实现 Aggregate）

BookShelf 是一个集合，实现了 Aggregate 接口。可以被 BookShelfIterator 遍历。

public class BookShelf implements Aggregate{
    // 本类是Book类的集合，使用ArrayList存储Book对象，便于书架中进行添加书等操作
    private ArrayList<Book> books;

    // 构造方法，初始化集合对象
    public BookShelf() {
        this.books = new ArrayList<Book>();
    }
    
    // iterator方法，用来遍历本集合
    public Iterator iterator() {
        // BookShelfIterator会返回迭代的结果
        return new BookShelfIterator(this);
    }
    
    // 添加书本
    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }
    // 根据索引查找书本
    public Book getBook(int index) {
        return books.get(index);
    }
    // 返回书本数量
    public int getLength() {
        return books.size();
    }
}

4.Book 类（BookShelf 的属性）

表示书的类，是 BookShelf 类这个集合的元素。

public class Book {
    private String name;
    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

5.BookShelfIterator 类（实现 Iterator）

用于遍历 BookShelf 的迭代器，实现了 Iterator ，作用是将 BookShelf 的实现和遍历分离。

public class BookShelfIterator implements Iterator{
    // 本类对BookShelf进行遍历，添加BookShelf对象
    private BookShelf bookShelf;
    // 要根据索引对bookShelf进行操作
    private int index;
    
    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }
    
    // 可以理解为是否还能遍历，即调用next()
    public boolean hasNext() {
        // 索引等于长度的时候就超出去了
        if (index < bookShelf.getLength()) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    public Object next() {
        Book book = bookShelf.getBook(index);
        index++;
        return book;
    }
}

6.Main

程序测试类。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BookShelf bookShelf = new BookShelf();
        bookShelf.addBook(new Book("地球往事"));
        bookShelf.addBook(new Book("黑暗森林"));
        bookShelf.addBook(new Book("死神永生"));
        bookShelf.addBook(new Book("流浪地球"));
        // 创建迭代器
        Iterator it = new BookShelfIterator(bookShelf);
        // 迭代
        while (it.hasNext()) {
            Book book = (Book)it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}


//程序执行结果：
/*地球往事
黑暗森林
死神永生
流浪地球*/

3.思考

1.类图

2.Iterator

1.Iterator 的实现类可以有多个，可以设计多种遍历方式，至于使用哪种方式，就要看集合实现类中调用 iterator 方法时 new 的是哪一个迭代器。
*2.Iterator 可以将集合实现类的实现和遍历分离开来，当使用诸如 while 循环来遍历集合时，不需要依赖集合的实现，只需要使用迭代器类的方法如 hasNext() 和 next()，这也是为什么要使用 Iterator 模式。

3.集合类和迭代器类的关系

集合的实现类和迭代器的实现类是有对应关系的，一但集合类的某些API发生变化，是需要修改迭代器类的。

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