二十、设计模式之迭代器模式

所属类型定义行为型提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示

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能帮我们干什么？

主要解决什么问题？

主要解决的是 不同的方式来遍历整个整合对象
何时使用：遍历一个聚合对象。

优缺点

优点

• 单一职责原则。通过将体积庞大的遍历算法代码抽取为独立的类，可对客户端代码和集合进行整理。
• 开闭原则。可实现新型的集合和迭代器并将其传递给现有代码，无需修改现有代码。
• 可以并行遍历同一集合，因为每个迭代器对象都包含其自身的遍历状态。
  相似的，可以暂停遍历并在需要时继续。

缺点：

由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

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使用的场景

1、访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
2、需要为聚合对象提供多种遍历方式。
3、为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

角色

二、角色组成

• 抽象迭代器（Iterator）：定义了遍历聚合对象所需的方法，包括hashNext()和next()方法等，用于遍历聚合对象中的元素。
• 具体迭代器（Concrete Iterator）：它是实现迭代器接口的具体实现类，负责具体的遍历逻辑。它保存了当前遍历的位置信息，并可以根据需要向前或向后遍历集合元素。
• 抽象聚合器（Aggregate）： 一般是一个接口，提供一个iterator()方法，例如java中的Collection接口，List接口，Set接口等。
• 具体聚合器（ConcreteAggregate）：就是抽象容器的具体实现类，比如List接口的有序列表实现ArrayList，List接口的链表实现LinkList，Set接口的哈希列表的实现HashSet等。

实现

如何解决：把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。
关键代码：定义接口：hasNext, next。

代码案例
https://gitcode.net/k316378085/Java/-/tree/master/java/com/kongxiang/raindrop/dp/type/behavior/iterator

迭代器模式

容器返回迭代器实例
迭代器由每个容器自己单独实现

实现难度： ⭐️ ⭐️ ⭐️

定义迭代器

/*** 可迭代的。提供一个迭代器实例* @param <T>*/
public interface Iterable<T>{public Iterator<T> iterator();
}/*** 定义迭代器的两个方法* @param <T>*/
public interface Iterator<T> {public boolean hasNext();public T next();
}

容器实现可迭代接口

public class ListContainer<T> implements Iterable<T> {private List<T> list = new ArrayList<>();@Overridepublic Iterator<T> iterator() {return new ListIterator<>(this);}public void add(T t ){this.list.add(t);}public T get(int index){return  this.list.get(index);}public int size(){return   this.list.size();}
}

迭代器实现

public class ListIterator<T> implements Iterator<T> {private ListContainer<T> list   ;public ListIterator(ListContainer<T> list){this.list = list;}private int pointer;@Overridepublic boolean hasNext() {return pointer < list.size();}@Overridepublic T next() {return list.get(pointer++);}
}

使用

public static void main(String[] args) {ListContainer<Integer> listContainer = new ListContainer<>();listContainer.add(1);listContainer.add(2);listContainer.add(3);listContainer.add(6);Iterator<Integer> iterator = listContainer.iterator();while (iterator.hasNext()){Integer next = iterator.next();System.out.println("--- : "+ next);}}

总结

迭代器模式（Iterator Pattern）是 Java 和 .Net 编程环境中非常常用的设计模式。这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层表示。
迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。