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java实现迭代器模式


迭代器模式(Iterator Pattern)是一种行为型设计模式,它提供一种方法来顺序访问一个聚合对象(如列表、集合、数组等)中的元素,而不暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式通常包括以下角色:迭代器(Iterator)、具体迭代器(Concrete Iterator)、聚合(Aggregate)、具体聚合(Concrete Aggregate)。

以下是一个简单的Java示例,演示如何实现迭代器模式:

首先,定义迭代器接口 Iterator,它包括用于访问元素的方法:

public interface Iterator {
    boolean hasNext();
    Object next();
}

然后,定义聚合接口 Aggregate,它包括创建迭代器的方法:

public interface Aggregate {
    Iterator createIterator();
}

接下来,创建具体聚合类 ConcreteAggregate,实现 Aggregate 接口,并包括一个内部数据结构(例如数组或列表):

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

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

    public void addItem(Object item) {
        items.add(item);
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }

    public Object getItem(int index) {
        return items.get(index);
    }

    public int size() {
        return items.size();
    }
}

然后,创建具体迭代器类 ConcreteIterator,实现 Iterator 接口,并维护一个对聚合对象的引用以访问元素:

public class ConcreteIterator implements Iterator {
    private ConcreteAggregate aggregate;
    private int currentIndex = 0;

    public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate) {
        this.aggregate = aggregate;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return currentIndex < aggregate.size();
    }

    @Override
    public Object next() {
        if (hasNext()) {
            return aggregate.getItem(currentIndex++);
        }
        throw new NoSuchElementException();
    }
}

最后,我们可以使用迭代器模式来顺序访问聚合对象中的元素:

public class IteratorPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.addItem("Item 1");
        aggregate.addItem("Item 2");
        aggregate.addItem("Item 3");

        Iterator iterator = aggregate.createIterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            Object item = iterator.next();
            System.out.println("Item: " + item);
        }
    }
}

在这个示例中,我们创建了一个具体聚合 ConcreteAggregate,并向其添加了三个元素。然后,我们创建了一个迭代器 ConcreteIterator 来顺序访问聚合中的元素。通过使用迭代器模式,我们可以在不暴露聚合内部结构的情况下遍历聚合对象。

迭代器模式通常用于遍历和访问集合、列表、数组等数据结构,它将遍历算法与数据结构分离,使得算法可以独立变化。这提高了代码的灵活性和可维护性。


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