设计模式（行为型模式）迭代器模式

一、简介

  迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为设计模式，它提供一种方法来顺序访问集合对象中的各个元素，而不暴露集合的底层表示。迭代器模式通过提供一个迭代器（Iterator）接口，让客户端能够访问集合对象中的元素，而无需了解集合的内部结构。迭代器模式包含以下关键组件：

• 迭代器（Iterator）： 定义了遍历集合元素的接口，包括访问元素、移动到下一个元素和判断是否还有下一个元素等方法。
• 具体迭代器（Concrete Iterator）： 实现了迭代器接口，在特定集合中遍历元素。
• 聚合对象（Aggregate）： 定义创建迭代器对象的接口，一般是一个集合类。
• 具体聚合对象（Concrete Aggregate）： 实现了聚合对象接口，创建具体的迭代器。

  通过迭代器模式，客户端可以逐个访问集合中的元素，而无需暴露集合的内部结构。这种模式使得遍历算法与集合对象相分离，使得可以对集合对象进行多种方式的遍历操作，同时提供了简单易用的接口。

二、迭代器模式

  

2.1、菜单子项

// 菜单项类
public class MenuItem {
    private String name;

    public MenuItem(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

2.2、聚合对象

// 聚合对象 - 菜单
public class Menu implements Iterable<MenuItem> {
    private List<MenuItem> items = new ArrayList<>();

    public void addItem(MenuItem item) {
        items.add(item);
    }

    @Override
    public Iterator<MenuItem> iterator() {
        return new MenuIterator(items);
    }
}

2.3、具体迭代器

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

// 具体迭代器
public class MenuIterator implements Iterator<MenuItem> {
    private List<MenuItem> items;
    private int position;

    public MenuIterator(List<MenuItem> items) {
        this.items = items;
        this.position = 0;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position < items.size();
    }

    @Override
    public MenuItem next() {
        if (hasNext()) {
            MenuItem menuItem = items.get(position);
            position++;
            return menuItem;
        }
        return null;
    }
}

2.4、迭代器模式

// 测试类
public class IteratorPatternExample {

    public static void main(String[] args) {
        Menu menu = new Menu();
        menu.addItem(new MenuItem("用户管理"));
        menu.addItem(new MenuItem("商品管理"));
        menu.addItem(new MenuItem("订单管理"));

        // 使用迭代器遍历菜单项
        Iterator<MenuItem> iterator = menu.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            MenuItem item = iterator.next();
            System.out.println("Menu Item: " + item.getName());
        }
    }
}

• 迭代器（Iterator）：指的是接口 Iterator，它定义了在菜单项集合上进行遍历的方法，如 hasNext() 和 next()。
• 具体迭代器（Concrete Iterator）：指的是 MenuIterator 类，它实现了 Iterator 接口，在特定菜单项列表上进行迭代。
• 聚合对象（Aggregate）：指的是接口 Iterable，它声明了返回迭代器的方法 iterator()，用于遍历菜单项。
• 具体聚合对象（Concrete Aggregate）：指的是 Menu 类，它实现了 Iterable 接口，表示具体的菜单，包含菜单项并提供获取迭代器的方法。

  在这个示例中，我们创建了一个 MenuItem 类来表示菜单项，Menu 类作为聚合对象持有多个菜单项，并且实现了 Iterable 接口以返回迭代器。MenuIterator 类作为具体迭代器负责遍历菜单项。在测试类中，演示了如何使用迭代器遍历菜单中的各个菜单项。

三、优点与缺点

  迭代器模式具有以下优点和缺点：

优点

• 简化遍历： 提供了一种统一的方式来访问聚合对象中的各个元素，无需了解其内部结构，使得遍历操作更加简单方便。
• 解耦合： 将遍历操作从聚合对象中分离出来，使得聚合对象和遍历算法能够独立变化，互不影响。
• 多样遍历方式： 可以通过不同类型的迭代器（顺序、逆序等）来遍历聚合对象，满足不同的需求。
• 支持并行遍历： 一些迭代器模式的实现支持多个迭代器同时遍历同一个聚合对象，提高了灵活性和效率。

缺点

• 降低效率： 在某些情况下，使用迭代器模式可能会增加系统的复杂度，导致额外的开销。
• 适用范围受限： 并非所有的集合都需要提供迭代器，对于某些简单的集合，使用迭代器模式反而会显得繁琐。
• 迭代器的一致性： 不同的聚合对象可能需要不同类型的迭代器，这可能导致一些一致性问题。

  总的来说，迭代器模式适用于需要对聚合对象进行灵活遍历、并且希望遍历算法与聚合对象相分离的场景。通过这种方式，可以提高代码的灵活性和可维护性，但也需要根据实际情况权衡使用的利弊。