設計模式之迭代器模式（Iterator Pattern）

no_mkd

一.什麼是迭代器模式？

用迭代器來封裝集合對象的遍歷細節，使調用者能夠通過統一的接口來實現對集合的遍歷

迭代器也給集合對象提供了一定的保護，想要遍歷集合，直接調用迭代器的方法就好了，我們不知道也不必知道集合內部的數據管理方式

二.舉個例子

假設現有一組自定義對象，我們並不知道它們是用什麼集合對象來維護的，可能是 Array，List 或者其它。而我們的工作是遍歷這組對象（或者在遍歷的基礎上添一些額外處理）。想想我們要如何實現？

首先判斷集合對象的類型，再分別作以不同處理。對於每一個不同集合類型，我們都需要一個不同的循環來處理，雖然這些循環塊只有細微的差別，但我們也不得不提供一個循環去處理。。如果有 100 種不同的集合類型，我們可能就必須用 100 個彼此差不多的循環去實現遍歷，無疑存在大篇幅的冗餘代碼。所以我們需要一個統一的入口，希望把 n 個循環變成一個適應性很強的循環。那麼迭代器就是我們朝思暮想的那個統一入口：

迭代器接口

package IteratorPattern;
/**


@author ayqy


定義迭代器
*/
public interface Iterator {
/**

@return 集合內是否存在下一個元素
/
public abstract boolean hasNext();
/*
@return 返回集合內的下一個元素
*/
public abstract Object next();
}

還需要實現一些具體的迭代器來實現遍歷細節：

Array 迭代器：

package IteratorPattern;
/**


@author ayqy


實現數組迭代器
*/
public class ArrayIterator implements Iterator{
MyObject[] arr;//自定義對象數組
int index = 0;//當前索引
public ArrayIterator(MyObject[] arr){
this.arr = arr;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(index < arr.length && arr[index] != null)
return true;
 return false;

}
@Override
public Object next() {
MyObject mo = arr[index];
index++;
 return mo;

}
}

P.S.注意 Array 迭代器的 hasNext 方法的具體實現

List 迭代器：

package IteratorPattern;
import java.util.List;
/**


@author ayqy


實現 List 迭代器
*/
public class ListIterator implements Iterator{
List<MyObject> list;//集合對象
int index = 0;//當前索引
public ListIterator(List<MyObject> list){
this.list = list;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(index < list.size())
return true;
 return false;

}
@Override
public Object next() {
MyObject mo = list.get(index);
index++;
 return mo;

}
}

有了這些具體迭代器，我們只需要一個循環就可以搞定了：

/**
 * 打印集合所有內容
 * @param iter 集合的迭代器
 */
private static void printObjs(Iterator iter){
	while(iter.hasNext()){
		System.out.println(iter.next().toString());
	}
}

三.Java 對 Iterator 的支持

由於迭代器的方便性與必要性，Java1.5 之後就提供了對 Iterator 的支持，目前很多集合對象都支持 Iterator，例如 Set, List, Map, SortedSet, SortedMap, HashSet, TreeSet, ArrayList, LinkedList, Vector 等等

唯一不支持迭代器的可能就是數組吧（棧，隊列這些特殊的除外），上面我們實現了自定義的 Iterator 接口，其實 Java 本身提供這個接口（java.util.Iterator），但不同之處是：

Java.util.Iterator 接口定義了三個方法（除 hasNext，next 方法外還有 remove 方法）：

如果集合對象不願意提供 remove 方法也沒關係，我們可以拋出異常拒絕實現，就象這樣：

package IteratorPattern;
/**


@author ayqy


利用 Java 提供的 Iterator 接口實現數組迭代器
*/
public class JavaArrayIterator implements java.util.Iterator{
MyObject[] arr;//自定義對象數組
int index = 0;//當前索引
public JavaArrayIterator(MyObject[] arr){
this.arr = arr;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(index < arr.length && arr[index] != null)
return true;
 return false;

}
@Override
public Object next() {
MyObject mo = arr[index];
index++;
 return mo;

}
@Override
public void remove() {
//拋出操作不支持異常
throw new UnsupportedOperationException();
}
}

迭代器調用方式完全沒變：

/**
 * 打印集合所有內容
 * @param iter 集合的迭代器
 */
private static void printObjs(java.util.Iterator iter){
	while(iter.hasNext()){
		System.out.println(iter.next().toString());
	}
}

四.迭代器的隱式調用

很多語言都支持 for each（或者 for in）循環，其內部實現就是調用了迭代器完成遍歷。當然，只是一個小常識，更重要的是學會迭代器的設計原理，在需要的時候定義自己的迭代器

五.擴展

迭代器模式本身比較簡單，甚至我們已經不需要去定義自己的迭代器了（API 提供提供的迭代器接口幾乎可以滿足我們的需要了）

但迭代器與組合模式結合起來，可以做一些不可思議的事情（在組合模式中會作詳細介紹，點我跳轉>>）

一.什麼是迭代器模式？

二.舉個例子

三.Java 對 Iterator 的支持

四.迭代器的隱式調用

五.擴展

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