迭代器模式

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迭代器模式

什么是迭代器模式

迭代器模式(Iterator),提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示

通过示例了解迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为设计模式，它提供一种方法顺序访问一个聚合对象的各个元素，而又不暴露其底层的表示。Java语言已经内置了对迭代器模式的支持，特别是在java.util包下的集合框架中。这里我们以自定义一个简单的集合类（如MyList）为例，展示如何实现迭代器模式，并创建相应的迭代器类（MyListIterator）

1. MyList（聚合类）接口

java 复制代码

import java.util.Iterator;

public interface MyList<T> {
    void add(T item);
    Iterator<T> iterator();
}

2. MyArrayList（具体聚合类）实现

java 复制代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class MyArrayList<T> implements MyList<T> {
    private ArrayList<T> internalList = new ArrayList<>();

    @Override
    public void add(T item) {
        internalList.add(item);
    }

    @Override
    public Iterator<T> iterator() {
        return new MyListIterator<>(internalList);
    }
}

3.MyListIterator（迭代器）类

java 复制代码

import java.util.Iterator;

public class MyListIterator<T> implements Iterator<T> {
    private final Iterator<T> internalIterator;

    public MyListIterator(Iterable<T> iterable) {
        this.internalIterator = iterable.iterator();
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return internalIterator.hasNext();
    }

    @Override
    public T next() {
        return internalIterator.next();
    }

    @Override
    public void remove() {
        internalIterator.remove();
    }
}

4.使用示例

java 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyList<String> myList = new MyArrayList<>();

        myList.add("Apple");
        myList.add("Banana");
        myList.add("Cherry");

        Iterator<String> iterator = myList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

迭代器模式的核心思想和优点如下：

统一遍历接口：迭代器模式提供了一个标准的接口（如java.util.Iterator），用于遍历不同类型的集合（如列表、集合、队列等）。客户端代码通过这个接口访问聚合对象的元素，而不必关心其内部结构或实现细节。
分离职责：聚合类（如MyList）专注于管理和存储数据，而迭代器类（如MyListIterator）则专注于提供遍历数据的逻辑。这种职责分离使得聚合类更易于维护和扩展，同时也简化了客户端代码。
支持多种遍历方式：通过提供不同类型的迭代器，可以在同一聚合对象上实现多种遍历策略（如正向遍历、反向遍历、并发遍历等）。客户端可以根据需求选择合适的迭代器。
线程安全性：在多线程环境中，可以通过提供特定的线程安全迭代器来控制对集合的并发访问，避免数据竞争问题。

略（如正向遍历、反向遍历、并发遍历等）。客户端可以根据需求选择合适的迭代器。

线程安全性：在多线程环境中，可以通过提供特定的线程安全迭代器来控制对集合的并发访问，避免数据竞争问题。

在Java中，标准库已经提供了丰富的迭代器实现，如ArrayList、LinkedList、HashSet等集合类的iterator()方法返回的就是对应的迭代器实例。因此，实际开发中通常不需要手动实现迭代器模式，而是直接使用Java集合框架提供的迭代器。不过，理解迭代器模式有助于深入理解集合框架的工作原理，以及在需要自定义集合类或有特殊遍历需求时，知道如何设计和实现迭代器。