设计模式之迭代器模式

1.迭代器模式的意图

         让客户端类可以顺序访问集合元素。

2.迭代器模式在JAVA中的应用

         这个模式在java的类库中已经实现了，在java中所有的集合类都实现了Conllection接口，而Conllection接口又继承了Iterable接口，该接口有一个iterator方法，也就是所以的集合类都可以通过这个iterator方法来转换成Iterator类，用Iterator对象中的hasnext方法来判断是否还有下个元素，next方法来顺序获取。

3.模式解读

 UML图

 角色分析

• 集合（聚集抽象类）：一个接口，规定了具体集合需要实现的操作。
• 具体集合（具体聚集类）：具体集合石实现了集合接口的一个实例，具体的集合按照一定的结构存储对象。具体集合应该有一个方法，该方法返回一个针对该集合的具体迭代器。
• 抽象迭代器：一个接口，规定了遍历具体集合的方法，比如next()方法。
• 具体迭代器：实现了迭代器接口的类的实例。具体迭代器在实现迭代器接口所规定的遍历集合的方法时，比如next()方法，要保证首次调用将按着集合的数据结构找到该集合的一个对象，并且每当找到集合中的一个对象，立即根据该集合的存储结构得到待遍历的后继对象的引用，并保证一次调用next()方法可以遍历集合。

 代码实现：

/** * 聚集抽象类 */public abstract class Aggregate {// 创建迭代器public abstract Iterator createIteraotr();}

/** * 具体的聚集类，继承聚集抽象类Aggregate */public class ConcreteAggregate extends Aggregate{// 声明一个List泛型变量，用于存放聚合对象private List<Object> items = new ArrayList<Object>();@Overridepublic Iterator createIteraotr() {return new ConcreteIterator(this);}// 返回集合总个数public int count(){return items.size();}public List<Object> getItems() {return items;}public void setItems(List<Object> items) {this.items = items;}}

/** * 迭代器抽象类 */public abstract class Iterator {// 开始对象public abstract Object first();// 下一个对象public abstract Object next();// 当前对象public abstract Object currentItem();// 是否到结尾public abstract boolean isDone();}

/** * 具体的迭代器类，继承迭代器抽象类Iterator */public class ConcreteIterator extends Iterator{// 定义一个具体的聚集对象private ConcreteAggregate aggregate;private int current =0 ;// 初始化时将具体的聚集对象传入public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate){this.aggregate =aggregate;}@Overridepublic Object currentItem() {// 返回当前的聚集对象return aggregate.getItems().get(current);}@Overridepublic Object first() {// 得到聚集的第一个对象return aggregate.getItems().get(0);}@Overridepublic boolean isDone() {// 判断当前是否遍历到结尾，到结尾返回truereturn current>=aggregate.count()?true:false;}@Overridepublic Object next() {// 得到聚集的下一个对象Object ref = null;current++;if(current<aggregate.count()){ref = aggregate.getItems().get(current);}return ref;}}

/** * 反向遍历的具体的迭代器类，继承迭代器抽象类Iterator */public class ConcreteIteratorDesc extends Iterator{// 定义一个具体的聚集对象private ConcreteAggregate aggregate;private int current =0 ;// 初始化时将具体的聚集对象传入public ConcreteIteratorDesc(ConcreteAggregate aggregate){this.aggregate =aggregate;current = aggregate.count()-1;}@Overridepublic Object currentItem() {// 返回当前的聚集对象return aggregate.getItems().get(current);}@Overridepublic Object first() {// 得到聚集的第一个对象return aggregate.getItems().get(aggregate.count()-1);}@Overridepublic boolean isDone() {// 判断当前是否遍历到结尾，到结尾返回truereturn current<0?true:false;}@Overridepublic Object next() {// 得到聚集的下一个对象Object ref = null;current--;if(current>=0){ref = aggregate.getItems().get(current);}return ref;}}

public class Main {public static void main(String[] args) {// 聚集对象（公交车）ConcreteAggregate a = new ConcreteAggregate();// 对象集合（新上来的乘客)List<Object> items = new ArrayList<Object>();items.add("大鸟");items.add("小菜");items.add("行李");items.add("老外");items.add("公交内部员工");items.add("小偷");a.setItems(items);// 迭代器对象Iterator i = new ConcreteIterator(a);// 迭代器第一个对象（从第一个乘客开始)Object item = i.first();while(!i.isDone()){System.out.println(i.currentItem()+"请买车票");i.next();}System.out.println("------------反向遍历---------------");//-----反向遍历-------------------Iterator iDesc = new ConcreteIteratorDesc(a);// 迭代器第一个对象（从最后一个乘客开始)Object item2 = iDesc.first();while(!iDesc.isDone()){System.out.println(iDesc.currentItem()+"请买车票");iDesc.next();}}}

 运行结果如下：

大鸟请买车票
小菜请买车票
行李请买车票
老外请买车票
公交内部员工请买车票
小偷请买车票
------------反向遍历---------------
小偷请买车票
公交内部员工请买车票
老外请买车票
行李请买车票
小菜请买车票
大鸟请买车票

4.适用场合

 1）当你需要访问一个聚集对象，而且不管这些对象是什么都需要遍历时,就应该考虑用迭代器模式。
 2）当需要对聚集对象有多种遍历方式时，可以考虑用迭代器模式。
 3）迭代器模式在访问数组，集合，列表等数据时，尤其是数据库数据操作时，是非常普遍的应用，所以各种高级语言 都对它进行了封装，反而给人感觉此模式本身不太常用。

5.注意

       在实例化一个迭代器时，应该考虑对其集合的遍历是否更改了集合的内容。单线程一般不会出现这种问题，但在多线程程序中，就需要确保对集合的访问是同步的，如用一个互斥对象来同步对集合的访问。