迭代器模式

一个具体的需求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。

如图：

传统的设计方案(类图)

传统的方式的问题分析

1) 将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的

2) 实际上我们的要求是：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案，不能很好实现的遍历的操作

3)解决方案：=> 迭代器模式

基本介绍

1) 迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式

2) 如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他方式，当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。

3) 迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即：不暴露其内部的结构。

迭代器模式的原理类图

对原理类图的说明-即(迭代器模式的角色及职责)

1)Iterator ：迭代器接口，是系统提供，含义 hasNext, next, remove

2)ConcreteIterator : 具体的迭代器类，管理迭代

3)Aggregate :一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦

4)ConcreteAggreage : 具体的聚合，持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器，该迭代器可以正确遍历集合

5)Client: 客户端，通过Itenator 和 Aggregate 依赖子类

迭代器模式应用实例

1) 应用实例要求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。

2) 设计思路分析

3) 代码实现

系：

//ϵ
public class Department {
    private String name;
    private String desc;
    public Department(String name, String desc) {
        super();
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getDesc() {
        return desc;
    }
    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }  
}

ComputerCollegeIterator

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

    //这里我们需要Department 是以怎样的方式存放=>数组
    Department[] departments;
    int position = 0; //遍历的位置


    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
        this.departments = departments;
    }
    //判断是否还有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(position >= departments.length || departments[position] == null) {
            return false;
        }else {
        
            return true;
        }
    }
    @Override
    public Object next() {
        // TODO Auto-generated method stub
        Department department = departments[position];
        position += 1;
        return department;
    }    
    //删除的方法，默认空实现
    public void remove() {
        
    }
}

InfoColleageIterator

public class InfoColleageIterator implements Iterator {

    List<Department> departmentList; // 信息工程学院是以List方式存放系
    int index = -1;//索引

    public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
        this.departmentList = departmentList;
    }
    //判断list中还有没有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(index >= departmentList.size() - 1) {
            return false;
        } else {
            index += 1;
            return true;
        }
    }
    @Override
    public Object next() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return departmentList.get(index);
    }   
    //空实现remove
    public void remove() {
        
    }
}

College 接口

public interface College {
    
    public String getName();
    
    //增加系的方法
    public void addDepartment(String name, String desc);
    //返回一个迭代器,遍历
    public Iterator  createIterator();
}

两个具体的学院：

public class ComputerCollege implements College {

    Department[] departments;
    int numOfDepartment = 0 ;// 保存当前数组的对象个数

    public ComputerCollege() {
        departments = new Department[5];
        addDepartment("Java专业", " Java专业 ");
        addDepartment("PHP专业", " PHP专业 ");
        addDepartment("大数据专业", " 大数据专业 ");
        
    }
    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "计算机学院";
    }
    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Department department = new Department(name, desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment += 1;
    }
    @Override
    public Iterator createIterator() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

public class InfoCollege implements College {

    List<Department> departmentList;
    
    public InfoCollege() {
        departmentList = new ArrayList<Department>();
        addDepartment("信息安全专业", " 信息安全专业 ");
        addDepartment("网络安全专业", " 网络安全专业 ");
        addDepartment("服务器安全专业", " 服务器安全专业 ");
    }
    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "信息工程学院";
    }
    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Department department = new Department(name, desc);
        departmentList.add(department);
    }
    @Override
    public Iterator createIterator() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new InfoColleageIterator(departmentList);
    }
}

输出的类

public class OutPutImpl {
    //学院集合
    List<College> collegeList;

    public OutPutImpl(List<College> collegeList) {    
        this.collegeList = collegeList;
    }
    //遍历所有学院,然后调用printDepartment 输出各个学院的系
    public void printCollege() {      
        //从collegeList 取出所有学院, Java 中的 List 已经实现Iterator
        Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();
        
        while(iterator.hasNext()) {
            //取出一个学院
            College college = iterator.next();
            System.out.println("=== "+college.getName() +"=====" );
            printDepartment(college.createIterator()); //得到对应迭代器
        }
    }   
    //输出 学院输出 系    
    public void printDepartment(Iterator iterator) {
        while(iterator.hasNext()) {
            Department d = (Department)iterator.next();
            System.out.println(d.getName());
        }
    }  
}

测试：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //创建学院
        List<College> collegeList = new ArrayList<College>();
        
        ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
        
        collegeList.add(computerCollege);
        //collegeList.add(infoCollege);
        
        OutPutImpl outPutImpl = new OutPutImpl(collegeList);
        outPutImpl.printCollege();
    }
}