设计模式之迭代器模式

迭代器模式（Iterator）用于在数据集合中按照顺序遍历集合，在遍历的同时不需要暴露对象的内部表示，根据不同的需求我们可以采用不同的方式遍历集合，它主要解决三个问题 1、能够遍历一个集合对象。2、我们不需要了解集合对象的内部结构。3、能够提供多种不同的遍历方式。

迭代器模式的适用场景

迭代器模式是与集合共生共死的，一般来说，我们只要实现一个集合，就需要同时提供这个集合的迭代器，就像java中的Collection，List、Set、Map等，这些集合都有自己的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器，当然也需要引入迭代器模式，给我们的容器实现一个迭代器。引自

接下来就通过示例程序进行迭代器的学习。

UML类图

这段程序的目的就是将书（Book）放到书架（BookShelf）中，并将书的名字按顺序显示出来。如果你对类图不熟悉可移步 Java利器之UML类图详解

接口

Aggregate 接口是所需要遍历集合的接口，有一个iterator方法，该方法返回一个用于遍历集合的迭代器，即创建出按顺序访问保存在我内部元素的对象。

public interface Aggregate {    public abstract Iterator iterator();}

当想要遍历集合中元素时，可以调用iterator方法来生成一个实现了Iterator接口的类的实例。对于Iterator接口就是遍历集合元素的，类似于for循环，在此该接口简单实现为

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

对于这两个方法应该很常见，hasNext()返回布尔类型表示是否有下一个元素,存在下一个元素就返回true，否则返回false，返回false时也就表示该集合元素已全部被遍历，也是终止条件。next方法返回的就是集合中的当前指向元素，并且将迭代器指向下一个元素，而这些操作，都是Iterator的实现类中处理的。

Book类

public class Book {    private String name;    public Book(String name) {        this.name = name;    }    public String getName() {        return name;    }}

BookShelf

该类就是表示书架的类，该类有一个数组books用于存放书籍，并提供了获取数据，添加书籍及书籍数量的方法，由于实现了Aggregate接口，则需重写iterator方法，该方法返回BookShelfIterator类的实例作为该类的iterator。当外部想要遍历书架时就调用这个方法。

public class BookShelf implements Aggregate {    private Book[] books;    private int last;    public BookShelf(int maxsize) {        this.books = new Book[maxsize];    }    public Book getBookAt(int index) {        return books[index];    }    public void appendBook(Book book) {        this.books[last] = book;        last++;    }    public int getLength() {        return books.length;    }    @Override    public Iterator iterator() {        return new BookShelfIterator(this);    }}

BookShelfIterator

该类是具体的迭代器，实现了Iterator 接口，是迭代器的具体实现，它包含了遍历集合所必要的信息，bookShelf表示要遍历的书架，index表示当前迭代器所指向书籍的下标，构造方法接收要遍历的书架，并将index初始化为0,hasNext方法是实现接口Iterator的方法，当index小于书架书的长度时表示有下一个数据，否则没有返回false.next方法就是返回当前所指向的书籍，并将index加一指向下一本书，在这里相当于for循环中i++.让循环变量指向下一个元素。

public class BookShelfIterator implements Iterator {    private int index;    private BookShelf bookShelf;    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {        this.bookShelf = bookShelf;        this.index = 0;    }    @Override    public boolean hasNext() {        if (index < bookShelf.getLength()) {            return true;        } else {            return false;        }    }    @Override    public Object next() {        Book book=bookShelf.getBookAt(index);        index++;        return book;    }}

至此迭代器以及实现完毕了，接下来写测试类进行书架装书和遍历。

public class Main {    public static void main(String[] args) {        BookShelf bookShelf=new BookShelf(4);        bookShelf.appendBook(new Book("图解设计模式"));        bookShelf.appendBook(new Book("未来简史"));        bookShelf.appendBook(new Book("Android性能优化"));        bookShelf.appendBook(new Book("程序员修炼之道"));        Iterator iterator=bookShelf.iterator();        while (iterator.hasNext()) {            Book book = (Book) iterator.next();            System.out.println(book.getName());        }    }}

输出信息

图解设计模式未来简史Android性能优化程序员修炼之道

优点

说了这么多，也许你会疑问为什么引入Iterator这种复杂的设计模式呢？如果是数组，直接for循环遍历就可以了。
当然引入迭代器模式最重要的理由是它可以将遍历和实现分离开来，在示例程序中

        while (iterator.hasNext()) {            Book book = (Book) iterator.next();            System.out.println(book.getName());        }

它只使用了Iterator的hasNext和next方法，并没有调用BookShelf的方法，也就是说这里的循环并不依赖于BookShelf的实现。如果BookShelf开发者想放弃数组，用Vector取而代之，会如何？不管如何变化只要它能生成Iterator实例，即使不对while循环做修改，依然能保证程序正常运行。

在示例程序中，只是简单的实现从前到后遍历，当然也可以是其他方式，如从后向前，以及跳跃式遍历。

好了，关于迭代器模式到这里已经介绍完毕了。有问题欢迎留言指出，Have a wonderful day .