20.2 迭代器模式的定义

20.2 迭代器模式的定义

迭代器模式(Iterator Pattern)目前已经是一个没落的模式,基本上没人会单独写一个迭代器,除非是产品性质的开发,其定义如下:

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.(它提供一种方法访问一个容器对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。)

迭代器是为容器服务的,那什么是容器呢? 能容纳对象的所有类型都可以称之为容器,例如Collection集合类型、Set类型等,迭代器模式就是为解决遍历这些容器中的元素而诞生的。其通用类图,如图20-3所示。

image-20210929165357526

图20-3 迭代器模式的通用类图

迭代器模式提供了遍历容器的方便性,容器只要管理增减元素就可以了,需要遍历时交由迭代器进行。迭代器模式正是由于使用得太频繁,所以大家才会忽略,我们来看看迭代器模式中的各个角色:

  • Iterator抽象迭代器

抽象迭代器负责定义访问和遍历元素的接口,而且基本上是有固定的3个方法:first()获得第一个元素,next()访问下一个元素,isDone()是否已经访问到底部(Java叫做hasNext()方法)。

  • ConcreteIterator具体迭代器

具体迭代器角色要实现迭代器接口,完成容器元素的遍历。

  • Aggregate抽象容器

容器角色负责提供创建具体迭代器角色的接口,必然提供一个类似createIterator()这样的方法,在Java中一般是iterator()方法。

  • Concrete Aggregate具体容器

具体容器实现容器接口定义的方法,创建出容纳迭代器的对象。

我们来看迭代器模式的通用源代码,先看抽象迭代器Iterator,如代码清单20-9所示。

代码清单20-9 抽象迭代器

1
2
3
4
5
6
7
8
public interface Iterator {
//遍历到下一个元素
public Object next();
//是否已经遍历到尾部
public boolean hasNext();
//删除当前指向的元素
public boolean remove();
}

具体迭代器如代码清单20-10所示。

代码清单20-10 具体迭代器

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
public class ConcreteIterator implements Iterator {
private Vector vector = new Vector();

//定义当前游标
public int cursor = 0;
@SuppressWarnings("unchecked") public ConcreteIterator(Vector _vector){
this.vector = _vector;
}
//判断是否到达尾部
public boolean hasNext() {
if(this.cursor == this.vector.size()){
return false;
}
else{
return true;
}
}
//返回下一个元素
public Object next() {
Object result = null;
if(this.hasNext()){
result = this.vector.get(this.cursor++);
}
else{
result = null;
}
return result;
}
//删除当前元素
public boolean remove() {
this.vector.remove(this.cursor);
return true;
}
}

注意 开发系统时,迭代器的删除方法应该完成两个逻辑:一是删除当前元素,二是当前游标指向下一个元素。


抽象容器如代码清单20-11所示。

代码清单20-11 抽象容器

1
2
3
4
5
6
7
8
public interface Aggregate {
//是容器必然有元素的增加
public void add(Object object);
//减少元素
public void remove(Object object);
//由迭代器来遍历所有的元素
public Iterator iterator();
}

具体容器如代码清单20-12所示。

代码清单20-12 具体容器

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
//容纳对象的容器
private Vector vector = new Vector();
//增加一个元素
public void add(Object object) {
this.vector.add(object);
}
//返回迭代器对象
public Iterator iterator() {
return new ConcreteIterator(this.vector);
}
//删除一个元素
public void remove(Object object) {
this.remove(object);
}
}

场景类如代码清单20-13所示。

代码清单20-13 场景类

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//声明出容器
Aggregate agg = new ConcreteAggregate();
//产生对象数据放进去
agg.add("abc");
agg.add("aaa");
agg.add("1234");
//遍历一下
Iterator iterator = agg.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
}

简单地说,迭代器就类似于一个数据库中的游标,可以在一个容器内上下翻滚,遍历所有它需要查看的元素。