设计模式-行为型之迭代器模式

模式动机

　　 迭代器模式是为容器而生的，作为一个容器对象，肯定是需要对其进行遍历。你可以把遍历方法写到容器对象中去，也可以根本不提供遍历方法，让使用容器的人自己去实现。然而，第一种方式显然让容器类承担了太多的职责，第二种方式却会将容器的内部细节暴露出来。迭代器模式的出现，成功的解决了这类问题。它不仅提供了遍历容器对象的方法，同时不会暴露容器对象的内部细节，而且如果有需要还可以提供多种遍历方式。使用过java容器的人想必对Iterator接口并不陌生，它便是迭代器模式一个活生生的例子。

模式定义

　　提供一种方法来遍历容器对象，而不用暴露这个对象的内部表示，迭代器模式也叫游标模式。

模式结构

　　抽象迭代器：Iterator，定义访问和遍历元素的接口
　　具体迭代器：ConcreteIterator
　　抽象容器类：Aggregate，定义创建相应迭代器对象的接口，
　　具体容器类:ConcreteAggregate

代码示例

　　下面我们java中Collection是如何运用迭代器模式的
　　
　　抽象迭代器，相当于类图中的Iterator

public interface Iterator<E> {    boolean hasNext();    E next();    void remove();}

　　抽象容器类，以List为例，相当于类图中的Aggregate

public interface List<E> extends Collection<E> {    int size();    boolean isEmpty();    boolean contains(Object o);    //其他方法不一一列举，有兴趣的可以查看jdk源码}

　　具体容器类，如ArrayList类，相当于类图中的ConcreteAggregate，ArrayList实现了List接口，还继承了一个抽象类AbstractList，此抽象类把ArrayList等具体实现类的公共部分抽象了出来。

　　public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{    //源码省略……}

　　具体迭代器类，相当于类图中的ConcreteIterator，这个角色是以内部类的形式存在的，它存在于AbstractList。源码篇幅较长，只贴出具体迭代器部分。

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {    //创建迭代器    public Iterator<E> iterator() {        return new Itr();    }    //下面是具体迭代器，提供了next、hasNext等方法    private class Itr implements Iterator<E> {        int expectedModCount = modCount;        public boolean hasNext() {            return cursor != size();        }        public E next() {            checkForComodification();            try {                int i = cursor;                E next = get(i);                lastRet = i;                cursor = i + 1;                return next;            } catch (IndexOutOfBoundsException e) {                checkForComodification();                throw new NoSuchElementException();            }        }        public void remove() {            if (lastRet < 0)                throw new IllegalStateException();            checkForComodification();            try {                AbstractList.this.remove(lastRet);                if (lastRet < cursor)                    cursor--;                lastRet = -1;                expectedModCount = modCount;            } catch (IndexOutOfBoundsException e) {                throw new ConcurrentModificationException();            }        }        final void checkForComodification() {            if (modCount != expectedModCount)                throw new ConcurrentModificationException();        }    }}

　　客户端使用时，容器对象只负责增加元素、删除元素等操作。访问、遍历等操作由迭代器负责。

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class IteratorTest {    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("元素一");        list.add("元素二");        list.add("元素三");        Iterator<String> iterator = list.iterator();        while(iterator.hasNext()){            System.out.println(iterator.next());        }    }}

总结

　　迭代器模式的宗旨在于提供一种方法来访问容器对象，而不暴露此容器对象的内部结构，它把遍历容器对象等行为提取出来封装到一个专门的迭代器中。它适用于以下场景：访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示；需要为聚合对象提供多种遍历方式；为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。