3）使用内部类实现迭代器
1.JDK中的迭代器示例
为了能够让迭代器可以访问到聚合对象中的数据，还可以将迭代器类设计为聚合类的内部类
package java.util;
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor = 0;
......
}
}
2.改写ProductList类
将ProductIterator类作为ProductList类的内部类。
//商品数据类：具体聚合类
public class ProductList extends AbstractObjectList {
public ProductList(List products) {
super(products);
}
public AbstractIterator createIterator() {
return new ProductIterator();
}
//商品迭代器：具体迭代器，内部类实现
private class ProductIterator implements AbstractIterator {
private int cursor1;
private int cursor2;
public ProductIterator() {
cursor1 = 0;
cursor2 = objects.size() -1;
}
public void next() {
if(cursor1 < objects.size()) {
cursor1++;
}
}
public boolean isLast() {
return (cursor1 == objects.size());
}
public void previous() {
if(cursor2 > -1) {
cursor2--;
}
}
public boolean isFirst() {
return (cursor2 == -1);
}
public Object getNextItem() {
return objects.get(cursor1);
}
public Object getPreviousItem() {
return objects.get(cursor2);
}
}
}
4）使用JDK内置迭代器
1.概述
在 Java 集合框架中，List和Set等聚合类都继承（或实现）了java.util.Collection接口，在Collection接口中声明了如下方法（部分）。
具体的 Java 聚合类可以通过实现该 iterator() 方法返回一个具体的 Iterator 对象。
package java.util;
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
......
boolean add(Object c);
boolean addAll(Collection c);
boolean remove(Object o);
boolean removeAll(Collection c);
boolean remainAll(Collection c);
Iterator iterator();
......
}
JDK中定义了抽象迭代器接口Iterator，代码如下所示：
package java.util;
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();
E next();
void remove();
}
hasNext()用于判断聚合对象中是否还存在下一个元素，为了不抛出异常，在每次调用next()之前需先调用hasNext()，如果有可供访问的元素，则返回true；
next()方法用于将游标移至下一个元素，通过它可以逐个访问聚合中的元素，它返回游标所越过的那个元素的引用；
remove()方法用于删除上次调用next()时所返回的元素。
2.原理
在第一个next()方法被调用时，迭代器游标由"元素1"与"元素2"之间移至"元素2"与"元素3"之间，跨越了"元素2"，因此next()方法将返回对"元素2"的引用；
在第二个next()方法被调用时，迭代器由"元素2"与"元素3"之间移至"元素3"和"元素4"之间，next()方法将返回对"元素3"的引用，如果此时调用remove()方法，即可将"元素3"删除。
如下代码可用于删除聚合对象中的第一个元素：
//collection是已实例化的聚合对象
Iterator iterator = collection.iterator();
// 跳过第一个元素
iterator.next();
// 删除第一个元素
iterator.remove();
注意：如果调用remove()之前，没有先对next()进行调用，将会抛出IllegalStateException异常，因为没有任何可供删除的元素。
3.类结构图
在JDK中，Collection接口和Iterator接口充当了迭代器模式的抽象层，分别对应于抽象聚合类和抽象迭代器，而Collection接口的子类充当了具体聚合类，下面列出了JDK中与List有关的类及它们之间的关系。
4.Iterator 和 ListIterator
在Iterator接口中定义的方法太少，只有三个，通过这三个方法只能实现正向遍历。
在ListIterator接口中声明了用于逆向遍历的hasPrevious()和previous()等方法进行了拓展。
5.使用JDK的迭代器代码示例
import java.util.*;
public class IteratorDemo {
public static void process(Collection c) {
//创建迭代器对象
Iterator i = c.iterator();
//通过迭代器遍历聚合对象
while(i.hasNext()) {
System.out.println(i.next().toString());
}
}
public static void main(String args[]) {
Collection persons;
//创建一个ArrayList类型的聚合对象
persons = new ArrayList();
persons.add("张无忌");
persons.add("小龙女");
persons.add("令狐冲");
persons.add("韦小宝");
persons.add("袁紫衣");
persons.add("小龙女");
process(persons);
}
}
5）总结
1.优点
-
支持以不同的方式遍历一个聚合对象，在同一个聚合对象上可以定义多种遍历方式。
-
迭代器简化了聚合类，在原有的聚合对象中不需要再自行提供数据遍历等方法。
-
在迭代器模式中，由于引入了抽象层，增加新的聚合类和迭代器类都无须修改原有代码。
2.缺点
-
迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数将成对增加，增加了系统的复杂性。
-
抽象迭代器的设计难度较大，需要充分考虑到系统将来的扩展，例如JDK内置迭代器Iterator就无法实现逆向遍历，如果需要实现逆向遍历，只能通过其子类ListIterator等来实现，而ListIterator迭代器无法用于操作Set类型的聚合对象。
3.适用场景
-
访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
-
需要为一个聚合对象提供多种遍历方式。
-
遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口，在该接口的实现类中为不同的聚合结构提供不同的遍历方式，在客户端可以一致性地操作该接口。