迭代器模式（设计模式详解版）-亚博电竞手机版

tangjin 设计模式 2021年02月06日 15:32
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在现实生活以及程序设计中，经常要访问一个聚合对象中的各个元素，如“数据结构”中的链表遍历，通常的做法是将链表的创建和遍历都放在同一个类中，但这种方式不利于程序的扩展，如果要更换遍历方法就必须修改程序源代码，这违背了 “开闭原则”。 既然将遍历方法封装在聚合类中不可取，那么聚合类中不提供遍历方法，将遍历方法由用户自己实现是否可行呢？答案是同样不可取，因为这种方式会存在两个缺点：
  1. 暴露了聚合类的内部表示，使其数据不安全；
  2. 增加了客户的负担。
“迭代器模式”能较好地克服以上缺点，它在客户访问类与聚合类之间插入一个迭代器，这分离了聚合对象与其遍历行为，对客户也隐藏了其内部细节，且满足“单一职责原则”和“开闭原则”，如 java 中的 collection、list、set、map 等都包含了迭代器。 迭代器模式在生活中应用的比较广泛，比如：物流系统中的传送带，不管传送的是什么物品，都会被打包成一个个箱子，并且有一个统一的二维码。这样我们不需要关心箱子里是什么，在分发时只需要一个个检查发送的目的地即可。再比如，我们平时乘坐交通工具，都是统一刷卡或者刷脸进站，而不需要关心是男性还是女性、是残疾人还是正常人等信息。

模式的定义与特点

迭代器（iterator）模式的定义：提供一个对象来顺序访问聚合对象中的一系列数据，而不暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式是一种对象行为型模式，其主要优点如下。
  1. 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
  2. 遍历任务交由迭代器完成，这简化了聚合类。
  3. 它支持以不同方式遍历一个聚合，甚至可以自定义迭代器的子类以支持新的遍历。
  4. 增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。
  5. 封装性良好，为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
其主要缺点是：增加了类的个数，这在一定程度上增加了系统的复杂性。 在日常开发中，我们几乎不会自己写迭代器。除非需要定制一个自己实现的数据结构对应的迭代器，否则，开源框架提供的 api 完全够用。

模式的结构与实现

迭代器模式是通过将聚合对象的遍历行为分离出来，抽象成迭代器类来实现的，其目的是在不暴露聚合对象的内部结构的情况下，让外部代码透明地访问聚合的内部数据。现在我们来分析其基本结构与实现方法。

1. 模式的结构

迭代器模式主要包含以下角色。
  1. 抽象聚合（aggregate）角色：定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
  2. 具体聚合（concreteaggregate）角色：实现抽象聚合类，返回一个具体迭代器的实例。
  3. 抽象迭代器（iterator）角色：定义访问和遍历聚合元素的接口，通常包含 hasnext()、first()、next() 等方法。
  4. 具体迭代器（concretelterator）角色：实现抽象迭代器接口中所定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。
其结构图如图 1 所示。 图1 迭代器模式的结构图

2. 模式的实现

迭代器模式的实现代码如下： 
 package net.biancheng.c.iterator;  import java.util.*;  public class iteratorpattern {     public static void main(string[] args) {         aggregate ag = new concreteaggregate();         ag.add("中山大学");         ag.add("华南理工");         ag.add("韶关学院");         system.out.print("聚合的内容有：");         iterator it = ag.getiterator();         while (it.hasnext()) {             object ob = it.next();             system.out.print(ob.tostring()   "\t");         }         object ob = it.first();         system.out.println("\nfirst："   ob.tostring());     } }  //抽象聚合 interface aggregate {     public void add(object obj);      public void remove(object obj);      public iterator getiterator(); }  //具体聚合 class concreteaggregate implements aggregate {     private list
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