迭代器模式是一种行为型设计模式,指提供一种方法来顺序访问一个聚合对象(一般集合类对象)中的各个元素,且不需要暴露聚合对象的内部表示(内部表示即内部实现细节,含属性和行为方法)。

一、迭代器模式中的角色

1、抽象聚合类角色: 定义存储、添加、删除、聚合元素以及创建迭代器对象的接口。

2、具体聚合类角色:实现抽象聚合类,返回一个具体的迭代器对象。

3、抽象迭代器: 定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含hasNext()、next() 方法。

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

二、迭代器模式的优缺点

优点:

  • 它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。在迭代器模式中只需要用一个不同的迭代器来替换原有迭代器即可改变遍历算法,我们也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历方式。
  • 迭代器简化了聚合类。由于引入了迭代器,在原有的聚合对象中不需要再自行提供数据遍历等方法,这样可以简化聚合类的设计。
  • 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很方便,无须修改原有代码,满足 “开闭原则” 的要求。

缺点:

  • 增加了类的个数,这在一定程度上增加了系统的复杂性。

三、迭代器模式的应用场景

  • 当需要为聚合对象提供多种遍历方式时。
  • 当需要为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口时。
  • 当访问一个聚合对象的内容而无须暴露其内部细节的表示时。

四、案例分享

定义一个可以存储学生对象的容器对象,将遍历该容器的功能交由迭代器实现。

/**
 * 抽象聚合角色
 */
public interface StudentAggregate {
    // 添加迭代成员
    void addStudent(Student stu);

    // 删除迭代成员
    void removeStudent(Student stu);

    // 获取迭代器对象方法
    StudentInterator getInstance();
}
/**
 * 遍历对象
 */
public class Student {
    private String name;
    private String number;

    public Student(String name, String number) {
        this.name = name;
        this.number = number;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getNumber() {
        return number;
    }

    public void setNumber(String number) {
        this.number = number;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", number='" + number + '\'' +
                '}';
    }
}
/**
 * 具体聚合对象角色
 */
public class StudentAggregateImpl implements StudentAggregate {
    // 声明一个聚合类
    private List<Student> list = new ArrayList<>();
    @Override
    public void addStudent(Student stu) {
        list.add(stu);
    }
    @Override
    public void removeStudent(Student stu) {
        list.remove(stu);
    }
    @Override
    public StudentInterator getInstance() {
        return new StudentInteratorImpl(list);
    }
}
/**
 * 抽象迭代器接口
 */
public interface StudentInterator {
    boolean hasNext();
    Student next();
}
/**
 * 具体迭代器类
 */
public class StudentInteratorImpl implements StudentInterator {
    // 定义需要迭代的集合
    private List<Student> list;
    private Integer position = 0;


    public StudentInteratorImpl(List<Student> list) {
        this.list = list;
    }

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

    @Override
    public Student next() {
        Student student = list.get(position);
        position++;
        return student;
    }
}
// 测试类
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        StudentAggregateImpl studentAggregate = new StudentAggregateImpl();
        studentAggregate.addStudent(new Student("小猪佩奇", "001"));
        studentAggregate.addStudent(new Student("猪爸爸", "002"));
        studentAggregate.addStudent(new Student("猪妈妈", "003"));
        studentAggregate.addStudent(new Student("小黑猪", "004"));
        StudentInterator interator = studentAggregate.getInstance();
        while (interator.hasNext()) {
            Student student = interator.next();
            System.out.println(student);
        }
    }
}

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