Iterator模式
Part1 ITerator模式
作用:循环不依赖具体的集合实现,扩展性比较好。
1.1 Iterator模式
使用Java语言显示数据arr中的元素时,我们可以使用下面的for循环语句遍历数组。
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println("i = " + i);
}
将此处i的作用抽象化、通化后形成的模式,在设计模式中称为Iterator模式。
Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合。英语中Iterator意味反复做某事,汉语中称之为“迭代器”。
1.2 示例程序
来看一段实现了Iterator模式的示例程序。这段示例程序的作用是将书(Book)放到书架(Bookshelf)中,并将书的名字按顺序显示出来。
Iterator模式重点概念:
名称 | 说明 | 角色 |
---|---|---|
Aggregate 接口 | 表示集合的接口 | 集合 |
Iterator 接口 | 遍历集合的接口 | 迭代器 |
Book 类 | 表示 书的类 | |
BookShelf 类 | 表示书架类 | 具体的集合 |
BookShelfIterator 类 | 表示遍历书架的类 | 具体的迭代器 |
类图说明
代码清单1-1 Aggregate接口
public interface Aggregate {
public abstract Iterator iterator();
}
在Aggregate接口中声明的方法只有一个——iterator()方法。该方法会生成一个用于遍历集合的迭代器。
想要遍历集合中的元素时,调用Aggregate#iterator() 方法来生成一个实现了Iterator接口的 类的实例。
代码清单1-2 Iterator接口
public interface Iterator {
Boolean hasNext();
Object next();
}
hasNext()是否还存在元素,用来控制是否需要进行下次遍历。
next()方法,获取当前下标位置的对象,并移动下标位置。
代码清单1-3 Book类
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Book {
String name;
}
Book实体类
代码清单1-4 BookShelf
@Data
public class BookShelf implements Aggregate{
Book[] books;
Integer last = 0;
public BookShelf(Integer maxSize) {
this.books = new Book[maxSize];
}
public Book getIndexAt(Integer index){
return books[index];
}
public void appendBook(Book book){
this.books[last] = book;
last++;
}
public Integer getLength(){
return last;
}
@Override
public Iterator iterator() {
return new BookShelfIterator(this);
}
}
书架实体类。 需要将此类作为集合处理,所以需要继承集合类Aggregate,实现获取迭代器方法iterator();
代码清单1-5 BookShelfIterator
public class BookShelfIterator implements Iterator {
private BookShelf bookShelf;
private int index;
public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
this.bookShelf = bookShelf;
this.index = 0;
}
@Override
public Boolean hasNext() {
if (index < bookShelf.getLength()) {
return Boolean.TRUE;
}else {
return Boolean.FALSE;
}
}
@Override
public Object next() {
Book book = bookShelf.getIndexAt(index);
index++;
return book;
}
}
用于遍历书架的类,需要有遍历功能因此继承了Iterator接口。
- 初始化时,bookShelf 属性表明需要遍历的书架;index 属性表明下表的位置,初始化为0。
- hasNext()方法需要返回是否还有下一个元素要处理,True代表有,False代表没有。使用index和getLength()总册数的对比来判断。
- next() 方法获取当前下标位置的对象用做返回,并且移动下标到下个位置。
代码清单1-5 main函数
public class Main {
public static void main(String[] args) {
BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
bookShelf.appendBook(new Book("《西游记》"));
bookShelf.appendBook(new Book("《红楼梦》"));
bookShelf.appendBook(new Book("《三国演义》"));
bookShelf.appendBook(new Book("《水浒传》"));
Iterator it = bookShelf.iterator();
while(it.hasNext()){
Book next = (Book)it.next();
System.out.println("next = " + next);
}
}
}
main函数可以看出,整个while循环只调用了hasNext()和next()方法,并不依赖BookShelf具体的集合对象。如果集合对象发生变化,不影响这部分代码。扩展性比较好。