迭代器模式——java设计模式（十八）

简介

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

• 迭代器将遍历功能从聚合对象中分离，更加方便的操作对象并且不用暴露内部结构。又称游标模式。

结构和实现

• 角色包括：
  
  • 抽象迭代器：声明访问和遍历元素的接口。
  • 具体迭代器：实现抽象迭代器，完成聚合对象的遍历，通常包含游标表示当前遍历的位置。
  • 抽象聚合类：储存和管理对象的抽象类，声明创建迭代器的抽象方法。
  • 具体聚合类：抽象聚合类的子类，创建具体迭代器。
• 迭代器模式结构。
  
• 接口设计时需要考虑全面，否则能修改接口，违背开闭原则。
• 可用抽象类实现抽象迭代器，提供接口方法的默认实现，这是缺省适配器模式的体现。

实例

• 销售管理系统中，需要对商品、顾客等信息进行遍历。抽象商品类中如果包含储存和管理数据，有包含遍历数据，则会违背单一职责原则，所以需要将遍历数据的功能提出到迭代器中。
  
• 商品迭代器。

public class ProductIterator implements AbstractIterator {  
    private ProductList productList;  
    private List products;  
    private int cursor1; //定义一个游标，用于记录正向遍历的位置  
    private int cursor2; //定义一个游标，用于记录逆向遍历的位置  

    public ProductIterator(ProductList list) {  
        this.productList = list;  
        this.products = list.getObjects(); //获取集合对象  
        cursor1 = 0; //设置正向遍历游标的初始值  
        cursor2 = products.size() -1; //设置逆向遍历游标的初始值  
    }  

    public void next() {  
        if(cursor1 < products.size()) {  
            cursor1++;  
        }  
    }  

    public boolean isLast() {  
        return (cursor1 == products.size());  
    }  

    public void previous() {  
        if (cursor2 > -1) {  
            cursor2--;  
        }  
    }  

    public boolean isFirst() {  
        return (cursor2 == -1);  
    }  

    public Object getNextItem() {  
        return products.get(cursor1);  
    }   

    public Object getPreviousItem() {  
        return products.get(cursor2);  
    }     
} 

内部类实现迭代器

• 具体迭代器和具体聚合类之间存在双向关系，其中的关联关系是为了获得聚合类中的存储的数据，从而在迭代器中操作。
• 将迭代器设计为聚合类的内部类，也可以访问到聚合类中的数据，同时也不需要关联具体聚合类。
  

优缺点和适用范围

• 优点：
  
  • 可以以不同方式遍历一个聚合对象。使用不同的迭代器替换，改变遍历算法。
  • 简化聚合类。将遍历的逻辑提取出来。
  • 方便扩展。由于聚合类和迭代器的抽象层，扩展方便。
• 缺点：
  
  • 系统复杂。增加聚合类需要对应的迭代器，类个数多。
  • 抽象迭代器设计困难。需要考虑今后的扩展。
• 适用范围：
  
  • 需要将对象访问和存储分离，无需暴露存储结构。
  • 为一个聚合对象提供多种遍历方式。
  • 为遍历不同的聚合结构提供统一的接口。

jdk中的应用

• 集合类的迭代器。