设计模式（行为型设计模式——迭代器模式）

设计模式（行为型设计模式------迭代器模式）

迭代器模式

基本定义

提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。

模式结构

Aggregate : 抽象聚合角色。定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。

ConcreteAggregate：具体聚合角色。实现抽象聚合类，返回一个具体迭代器的实例。

Iterator：迭代器角色。定义访问和遍历聚合元素的接口，通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。

Concretelterator: 具体迭代器角色。实现抽象迭代器接口中所定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。

代码实现

Aggregate 抽象容器类

cpp 复制代码

public interface Aggregate {

    void add(Object object);

    Object get(int index);

    int getSize();
    //获取迭代器
    Iterator iterator();
}

ConcreteAggregate 具体容器对象

cpp 复制代码

@Slf4j
public class ConcreteAggregate implements Aggregate {

    private Object[] arr;
    private int size;
    private int index;
    //数据长度
    private int ARRAY_LENGTH;

    public ConcreteAggregate() {
        size = 0;
        index = 0;
        ARRAY_LENGTH = 10;
        arr = new Object[ARRAY_LENGTH];
    }

    @Override
    public void add(Object object) {
        arr[index++] = object;
        size++;
        grow();
    }
/**
* 容量自动增长
**/
    private void grow() {
        double percent = new BigDecimal(size).divide(new BigDecimal(ARRAY_LENGTH)).doubleValue();
        if(percent > 0.8){
            ARRAY_LENGTH *= 2;
            if(ARRAY_LENGTH > Integer.MAX_VALUE){
                ARRAY_LENGTH = Integer.MAX_VALUE;
            }
            Object[] newArr = new Object[ARRAY_LENGTH];
            System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, size);
            arr = newArr;
        }
    }

    @Override
    public Object get(int index) {
        return arr[index];
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return size;
    }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }
}

Iterator：迭代器角色

java 复制代码

public interface Iterator {
    boolean hasNext();
    Object next();
}

ConcreteIterator 具体的迭代器

java 复制代码

public class ConcreteIterator implements Iterator {
    //迭代器是为了对容器角色遍历，具体的迭代器需要关联容器角色
    private Aggregate aggregate;
    private int index;

    public ConcreteIterator(Aggregate aggregate) {
        this.aggregate = aggregate;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if(index >= aggregate.getSize()){
            return false;
        }
        return true;
    }

    @Override
    public Object next() {
        Object object  = aggregate.get(index);
        index++;
        return object;
    }
}

Test 测试类

java 复制代码

@Slf4j
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Aggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.add("宋江");
        aggregate.add("武松");

        Iterator iterator = aggregate.iterator();
        log.info("aggregate size {}", aggregate.getSize());
        //无须暴露内部表示
        while (iterator.hasNext()){
            log.info("{}", iterator.next());
        }
    }
}

输出结果

aggregate size 8

宋江

武松

优点

访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。

遍历任务交由迭代器完成，迭代器简化了聚合类。

在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。

封装性良好，为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

它支持以不同方式遍历一个聚合，甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。

应用场景

需要为聚合对象提供多种遍历方式。

需要为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

访问一个聚合对象的内容而无须暴露其内部细节。

总结

迭代器模式提供一种方法来访问聚合对象，而不用暴露这个对象的内部表示。

将遍历聚合对象中数据的行为提取出来，封装到一个迭代器中，通过专门的迭代器来遍历聚合对象的内部数据，这就是迭代器模式的本质。