模式介绍
- 迭代器模式( Iterator Pattern)是常用的设计模式,属于行为型模式。
- 如果我们的集合元素是用不同的方式实现的,有数组,还有java的集合类,或者还有其他方式,当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式,而且还会暴露元素的内部结构,可以考虑使用迭代器模式解决。
- 迭代器模式,提供一种遍历集合元素的统一接口,用一致的方法遍历集合元素,不需要知道集合对象的底层表示,即:不暴露其内部的结构。
UML类图
类图解析:
- Iterator :迭代器接口, 是系统提供,含义hasNext, next, remove。
- ConcreteIterator:具体的迭代器类,管理迭代。
- Aggregate:一个统一的聚合接口, 将客户 端和具体聚合解耦。
- ConcreteAggreage:具体的聚合持有对象集合,并提供 一个方法,返回一个迭代器,该迭 代器可以正确遍历集合。
- Client:客户端,通过 Iterator和Aggregate 依赖子类。
迭代器模式案例
背景介绍:在大学中有许多学院,使用迭代器模式对学院及其专业信息进行输出
Department专业类
public class Department {
private String name;
private String desc;
public Department(String name, String desc) {
this.name = name;
this.desc = desc;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
}
}
Iterator实现子类ComputerCollegeIterator、InfoCollegeIterator
public class ComputerCollegeIterator implements Iterator<Department> {
// 数组存放
private Department[] departments;
int position = 0;
public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
this.departments = departments;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if (position >= departments.length || departments[position] == null) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public Department next() {
Department department = departments[position];
position++;
return department;
}
/**
* 空实现
*/
@Override
public void remove() {
}
}
public class InfoCollegeIterator implements Iterator<Department> {
// 以List存放
private List<Department> departments;
int index = -1;
public InfoCollegeIterator(List<Department> departments) {
this.departments = departments;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if (index >= departments.size() - 1) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public Department next() {
index++;
return departments.get(index);
}
}
College接口及其实现子类ComputerCollege、InfoCollege
public interface College {
/**
* 获取名字
* @return
*/
String getName();
/**
* 添加系的方法
* @param name
* @param desc
*/
void addDepartment(String name,String desc);
Iterator<Department> creteIterator();
}
public class ComputerCollege implements College{
private Department[] departments;
private int numOfDepartment = 0; // 对象个数
private String name;
@Override
public String getName() {
return name;
}
public ComputerCollege() {
departments = new Department[5];
addDepartment("java专业","java专业");
addDepartment("Python专业","Python专业");
addDepartment("PHP专业","PHP专业");
addDepartment("Go专业","Go专业");
addDepartment("C++专业","C++专业");
name = "计算机学院";
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
Department department = new Department(name, desc);
departments[numOfDepartment++] = department;
}
@Override
public Iterator<Department> creteIterator() {
return new ComputerCollegeIterator(departments);
}
}
public class InfoCollege implements College {
private List<Department> infoColleges;
private String name;
public InfoCollege() {
name = "信息工程学院";
infoColleges = new ArrayList<>();
addDepartment("信息安全专业","信息安全专业");
addDepartment("网络安全专业","网络安全专业");
addDepartment("服务器专业","服务器专业");
}
@Override
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
infoColleges.add(new Department(name, desc));
}
@Override
public Iterator<Department> creteIterator() {
return new InfoCollegeIterator(infoColleges);
}
}
Output信息输出类
public class Output {
// 学院集合
private List<College> collegeList;
public Output(List<College> collegeList) {
this.collegeList = collegeList;
}
/**
* 输出各个学院的系
*/
public void printCollege() {
collegeList.forEach(college -> {
System.out.println("-------"+college.getName()+"-------");
printDepartment(college.creteIterator());
});
}
/**
* 学院输出系
*/
private void printDepartment(Iterator<Department> iterator) {
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next().getName());
}
}
}
Client测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建学院
ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
// 创建学院集合
ArrayList<College> colleges = new ArrayList<>();
colleges.add(computerCollege);
colleges.add(infoCollege);
// 输出信息类
Output output = new Output(colleges);
// 输出
output.printCollege();
}
}
实现结果:
迭代器模式的注意事项和细节
- 优点
- 提供一个统一的方法遍历对象,客户不用再考虑聚合的类型,使用一种方法就可以遍历对象了。
- 隐藏了聚合的内部结构,客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器,而不会知道聚合的具体组成。
- 提供了一种设计思想,就是一个类应该只有一个引起变化的原因(叫做单一责任原则)。在聚合类中,我们把迭代器分开,就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开,这样一来集合改变的话,只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话,只影响到了迭代器。
- 当要展示一组相似对象,或者遍历一组相同对象时使用,适合使用迭代器模式。
- 缺点
- 每个聚合对象都要一个迭代器,会生成多个迭代器不好管理类
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