掌握设计模式--迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）

迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为设计模式，用于在不暴露对象内部表示的情况下顺序访问集合对象的元素。它提供了一种统一的方式来遍历集合元素，而无需了解集合的底层实现。

核心思想是分离集合对象的遍历行为，将遍历逻辑封装在迭代器中，从而为不同集合提供一致的遍历接口。

主要组成部分

Iterator（迭代器接口）

定义访问和遍历元素的接口，例如hasNext()和next()方法。
Concrete Iterator（具体迭代器）

实现Iterator接口，负责具体集合的遍历逻辑。
Aggregate（聚合接口）

定义创建迭代器对象的方法，如createIterator()。
Concrete Aggregate（具体聚合类）

实现聚合接口，返回具体的迭代器实例，并存储集合的元素。

案例实现

一个简单的迭代器模式实现，使用聚合类为自定义集合。为了简化代码，聚合类本质是List集合。

案例类图

聚合接口

java 复制代码

public interface Aggregate<T> {
    Iterator<T> createIterator();
}

具体聚合类

为了简化代码，直接使用List 集合

java 复制代码

public class ConcreteAggregate<T> implements Aggregate<T> {
    private final List<T> items = new ArrayList<>();

    public void add(T item) {
        items.add(item);
    }

    @Override
    public Iterator<T> createIterator() {
        return new ConcreteIterator<>(items);
    }
}

迭代器接口

java 复制代码

// 迭代器接口
public interface Iterator<T> {
    boolean hasNext();
    T next();
}

具体迭代器类

List 集合的迭代器简易实现

java 复制代码

public class ConcreteIterator<T> implements Iterator<T> {
    private final List<T> items;
    private int position = 0;

    public ConcreteIterator(List<T> items) {
        this.items = items;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position < items.size();
    }

    @Override
    public T next() {
        if (!hasNext()) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        return items.get(position++);
    }
}

测试代码

java 复制代码

public class IteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteAggregate<String> aggregate = new ConcreteAggregate<>();
        aggregate.add("Item 1");
        aggregate.add("Item 2");
        aggregate.add("Item 3");

        System.out.println("遍历集合元素：");
        Iterator<String> iterator = aggregate.createIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

测试结果

复制代码

遍历集合元素：
Item 1
Item 2
Item 3

优缺点和使用场景

优点

支持多种遍历方式：可以实现不同的迭代逻辑，例如正序、倒序、条件过滤等；
隐藏集合的内部实现：迭代器通过抽象集合的底层逻辑，实现集合元素的访问，而用户无需关心集合的底层结构；
提供统一接口：方便替换或扩展集合类型。

缺点

类的数量增加：迭代器服务于特定的集合，需要为每个集合实现具体的迭代器；
可能影响性能：为每次遍历创建新的迭代器对象，增加了开销。

使用场景

需要访问一个集合对象的内容，但不希望暴露其内部表示
需要支持多种方式遍历集合
需要为不同集合类型提供一致的遍历接口

Java 标准库中的迭代器模式

在 Java 中，java.util.Iterator 和 java.util.Enumeration 是迭代器模式的典型实现，用于遍历集合类（如List、Set和Map）。

例如：

java 复制代码

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

总结

迭代器模式是一种行为设计模式，其核心在于通过提供一个迭代器对象，将聚合对象（如集合）的遍历行为与其内部表示分离，使得客户端能够以一致的方式访问聚合对象中的元素，而无需了解其底层实现，支持多种遍历方式且不影响集合对象的封装性。

需要查看往期设计模式文章的，可以在个人主页中或者文章开头的集合中查看，可关注我，持续更新中。。。

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