迭代器模式(Iterator Pattern)
迭代器模式(Iterator Pattern)是一种行为设计模式,它提供了一种顺序访问集合对象中各个元素的方法,而无需暴露集合的内部表示。
在迭代器模式中,有三个主要角色:迭代器(Iterator):定义了访问和遍历集合元素的接口。
具体迭代器(Concrete Iterator):实现迭代器接口,负责具体集合的遍历逻辑。
集合(Collection):定义创建迭代器对象的接口。
具体集合(Concrete Collection):实现集合接口,返回一个特定迭代器的实例。
迭代器模式的核心思想是将遍历集合的责任交给迭代器对象,而不是集合对象本身。
这样可以简化集合的接口,同时也使得各个迭代器可以独立变化而不影响集合对象。
使用迭代器模式的好处包括:可以提供不同的遍历方式,如顺序遍历、逆序遍历等。
将集合与遍历算法解耦,允许独立修改它们。
可以隐藏集合的内部结构,提供统一的访问接口。
提供demo版代码更容易理解
java
/**
* @author zhou
* 迭代器接口
*/
interface Iterator<T> {
boolean hasNext();
T next();
}
/**
* @author zhou
* 具体迭代器的实现
*/
class ConcreteIterator<T> implements Iterator<T> {
private List<T> collection;
private int index;
public ConcreteIterator(List<T> collection) {
this.collection = collection;
this.index = 0;
}
public boolean hasNext() {
return index < collection.size();
}
public T next() {
if (hasNext()) {
T item = collection.get(index);
index++;
return item;
} else {
throw new IndexOutOfBoundsException("End of iteration");
}
}
}
/**
* @author zhou
* 集合接口
*/
interface Collection<T> {
Iterator<T> createIterator();
}
/**
* @author zhou
* 具体集合实现
*/
class ConcreteCollection<T> implements Collection<T> {
private List<T> items;
public ConcreteCollection(List<T> items) {
this.items = items;
}
public Iterator<T> createIterator() {
return new ConcreteIterator<>(items);
}
}
/**
* @author zhou
* 客户端代码
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
Collection<Integer> collection = new ConcreteCollection<>(list);
Iterator<Integer> iterator = collection.createIterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer item = iterator.next();
System.out.println(item);
}
}
}
我们定义了一个迭代器接口 Iterator,具体迭代器实现 ConcreteIterator,集合接口 Collection,和具体集合实现 ConcreteCollection。
使用示例代码中的 Main 类来展示如何使用迭代器模式。
在 ConcreteIterator 中,我们使用一个 List 来存储集合元素,并通过索引 index 来控制迭代过程。在 hasNext 方法中判断是否还有下一个元素,next 方法返回下一个元素并将索引加一。
在 ConcreteCollection 中,我们以一个 List 作为具体集合的内部数据结构,并实现了 createIterator 方法返回具体迭代器实例。
在 Main 类的 main 方法中,我们创建了一个包含整数的 List 对象,并将其传递给 ConcreteCollection 的实例。然后通过调用 createIterator 方法获取一个迭代器,并使用 while 循环遍历集合中的元素并输出结果。
该示例展示了如何使用迭代器模式来遍历集合并访问其中的元素,提供了灵活的遍历方式,并将集合与具体的遍历实现解耦。