迭代器模式
迭代器模式是一种行为型设计模式,它提供了一种统一的方式来访问集合对象中的元素,而不是暴露集合内部的表示方式。简单地说,就是将遍历集合的责任封装到一个单独的对象中,我们可以按照特定的方式访问集合中的元素。
角色组成
抽象迭代器(Iterator):定义了遍历聚合对象所需的方法,包括hashNext()和next()方法等,用于遍历聚合对象中的元素。
具体迭代器(Concrete Iterator):它是实现迭代器接口的具体实现类,负责具体的遍历逻辑。它保存了当前遍历的位置信息,并可以根据需要向前或向后遍历集合元素。
抽象聚合器(Aggregate): 一般是一个接口,提供一个iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等。
具体聚合器(ConcreteAggregate):就是抽象容器的具体实现类,比如List接口的有序列表实现ArrayList,List接口的链表实现LinkList,Set接口的哈希列表的实现HashSet等。
抽象迭代器
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| public interface Iterator { public Object getFirst(); public void next(); public Object currentItem(); public boolean hasNext(); }
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具体迭代器
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| public class ConcreteIterator implements Iterator{ private List<Object> list; private int cursor;
public ConcreteIterator(ConcreteAggregate concreteAggregate){ this.list = concreteAggregate.list; cursor = 0; }
@Override public Object getFirst() { return list.get(0); }
@Override public void next() { if(cursor<list.size()){ cursor++; } }
@Override public Object currentItem() { return list.get(cursor); }
@Override public boolean hasNext() { return (cursor != list.size()); } }
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抽象聚合类
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| public abstract class Aggregate { protected List<Object> list = new ArrayList<>(); public Aggregate(List<Object> list){ this.list = list; } public abstract Iterator createIteraor(); }
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具体聚合类
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| public class ConcreteAggregate extends Aggregate{ public ConcreteAggregate(List<Object> list){ super(list); } @Override public Iterator createIteraor() { return new ConcreteIterator(this); } }
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客户端
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| public class Client { public static void main(String[] args) { List<Object> products = new ArrayList<>(); products.add("倚天剑"); products.add("屠龙刀"); products.add("风火轮");
Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate(products); Iterator iterator = aggregate.createIteraor();
while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.currentItem() + " "); iterator.next(); } } }
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测试
优点:
简化了集合类的接口,使用者可以更加简单地遍历集合对象,而不需要了解集合内部结构和实现细节。
将集合和遍历操作解耦,使得我们可以更灵活地使用不同的迭代器来遍历同一个集合,根据需求选择不同的遍历方式。
满足开闭原则,如果需要增加新的遍历方式,只需实现一个新的具体迭代器即可,不需要修改原先聚合对象的代码。
缺点:
具体迭代器实现的算法对外不可见,因此不利于调试和维护。
对于某些小型、简单的集合对象来说,使用迭代器模式可能会显得过于复杂,增加了代码的复杂性。
应用场景
生活场景
遍历班级名单:假设你是一名班主任,你需要遍历班级名单来点名。班级名单可以看作是一个集合,每个学生名字可以看作是集合中的一个元素。使用迭代器模式,你可以通过迭代器对象逐个访问学生的名字,而不需要了解班级名单的具体实现细节。
遍历音乐播放列表:当我们在手机或电脑上播放音乐时,通常会创建一个播放列表。播放列表可以被视为一个集合,每首歌曲可以被视为集合中的一个元素。使用迭代器模式,我们可以通过迭代器对象逐个访问播放列表中的歌曲,进行播放、暂停或切歌等操作。
java场景
集合框架中的迭代器:在Java中,集合包括List、Set、Map等等,每个集合类中都提供了一个获取迭代器的方法,例如List提供的iterator()方法、Set提供的iterator()方法等等。通过获取对应的迭代器对象,可以对集合中的元素进行遍历和访问。
JDBC中的ResultSet对象:在Java中,如果需要对数据库中的数据进行遍历和访问,可以使用JDBC操作数据库。JDBC中,查询结果集使用ResultSet对象来表示,通过使用ResultSet的next()方法,就可以像使用迭代器一样遍历和访问查询结果中的数据。
文件读取:在Java中,我们可以使用BufferedReader类来读取文本文件。BufferedReader类提供了一个方法readLine()来逐行读取文件内容。实际上,BufferedReader在内部使用了迭代器模式来逐行读取文本文件的内容。