深入理解Java設計模式之迭代器模式
一、什么是迭代器模式
迭代器模式是針對集合對象而生的，對于集合對象而言，肯定會涉及到對集合的添加和刪除操作，同時也肯定支持遍歷集合元素的操作，我們此時可以把遍歷操作放在集合對象中，但這樣的話，集合對象既承擔太多的責任了，面向對象設計原則中有一條就是單一職責原則，所有我們要盡可能地分離這些職責，用不同的類取承擔不同的責任，迭代器模式就是用迭代器類來承擔遍歷集合的職責。
定義：迭代器模式提供了一種方法順序訪問一個聚合對象中的各個元素，而又無需暴露該對象的內部實現(xiàn)，這樣既可以做到不暴露集合的內部結構，又可讓外部代碼透明地訪問集合內部的數(shù)據(jù)
二、迭代器模式的結構
抽象容器角色（Aggregate）：負責提供創(chuàng)建具體迭代器角色的接口，一般是一個接口，提供一個iterator()方法，例如java中的Collection接口，List接口，Set接口等。
具體容器角色（ConcreteAggregate）：就是實現(xiàn)抽象容器的具體實現(xiàn)類，比如List接口的有序列表實現(xiàn)ArrayList，List接口的鏈表實現(xiàn)LinkedList,Set接口的哈希列表的實現(xiàn)HashSet等。
抽象迭代器角色（Iterator）：負責定義訪問和遍歷元素的接口。
具體迭代器角色（ConcreteIterator）：實現(xiàn)迭代器接口，并要記錄遍歷中的當前位置。
三、迭代器模式的使用場景
訪問一個集合對象的內容而無需暴露它的內部表示
為遍歷不同的集合結構提供一個統(tǒng)一的接口
四、迭代器模式的優(yōu)缺點
優(yōu)點：
迭代器模式使得訪問一個聚合對象的內容而無需暴露它的內部表示，即迭代抽象。
迭代器模式為遍歷不同的集合結構提供了一個統(tǒng)一的接口，從而支持同樣的算法在不同的集合結構上進行操作
缺點：
迭代器模式在遍歷的同時更改迭代器所在的集合結構會導致出現(xiàn)異常。所以使用foreach語句只能在對集合進行遍歷，不能在遍歷的同時更改集合中的元素。
五、迭代器模式的實現(xiàn)
抽象聚合類
public interface IListCollection
{
Iterator GetIterator();
}
迭代器抽象類
public interface Iterator
{
bool MoveNext();
Object GetCurrent();
void Next();
void Reset();
}
具體聚合類
public class ConcreteList : IListCollection
{
int[] collection;
public ConcreteList()
{
collection = new int[] { 2, 4, 6, 8 };
}
public Iterator GetIterator()
{
return new ConcreteIterator(this);
}
public int Length
{
get { return collection.Length; }
}
public int GetElement(int index)
{
return collection[index];
}
}
具體迭代器類
public class ConcreteIterator : Iterator
{
// 迭代器要集合對象進行遍歷操作，自然就需要引用集合對象
private ConcreteList _list;
private int _index;
public ConcreteIterator(ConcreteList list)
{
_list = list;
_index = 0;
}
public bool MoveNext()
{
if (_index < _list.Length)
{
return true;
}
return false;
}
public Object GetCurrent()
{
return _list.GetElement(_index);
}
public void Reset()
{
_index = 0;
}
public void Next()
{
if (_index < _list.Length)
{
_ index++;
}
}
}
客戶端調用
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Iterator iterator;
IListCollection list = new ConcreteList();
iterator = list.GetIterator();
while (iterator.MoveNext())
{
int i = (int)iterator.GetCurrent();
Console.WriteLine(i.ToString());
iterator.Next();
}
Console.Read();
}
}
結果
六、NET中迭代器模式的應用
在mscorlib程序集里有這樣一個命名空間，該命名空間就是：System.Collections，在該命名空間里面早已有了迭代器模式的實現(xiàn)。對于聚集接口和迭代器接口已經存在了，其中IEnumerator扮演的就是迭代器的角色，它的實現(xiàn)如下：
public interface IEnumerator
{
object Current
{
get;
}
bool MoveNext();
void Reset();
}
屬性Current返回當前集合中的元素，Reset()方法恢復初始化指向的位置，MoveNext()方法返回值true表示迭代器成功前進到集合中的下一個元素，返回值false表示已經位于集合的末尾。能夠提供元素遍歷的集合對象，在.Net中都實現(xiàn)了IEnumerator接口。
IEnumerable則扮演的就是抽象聚集的角色，只有一個GetEnumerator()方法，如果集合對象需要具備跌代遍歷的功能，就必須實現(xiàn)該接口。
public interface IEnumerable
{
IEumerator GetEnumerator();
}
抽象聚合角色（Aggregate）和抽象迭代器角色（Iterator）分別是IEnumerable接口和IEnumerator接口，具體聚合角色（ConcreteAggregate）有Queue類型， BitArray等類型
七、總結
迭代器模式就是抽象一個迭代器類來分離了集合對象的遍歷行為，這樣既可以做到不暴露集合的內部結構，又可讓外部代碼透明地訪問集合內部的數(shù)據(jù)
本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內容!
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