17 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，

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

迭代器模式基本介绍

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。
   

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 Iterator 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。

代码实现：

//系
public class Department {

    private String name;
    private String desc;

    public Department(String name, String desc) {
        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;
    }
}

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

    //Department是以怎样的方式存放
    Department[] departments;
    int position;  //遍历的位置

    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
        this.departments = departments;
    }

    //判断是否还有下一个
    @Override
    public boolean hasNext() {

        if(position >= departments.length || departments[position] == null){
            return false;
        }else{
            return true;
        }

    }

    @Override
    public Object next() {
        Department department = departments[position];
        position += 1;
        return department;
    }

    //删除的方法默认空实现
    public void remove(){

    }
}

public class InfoCollegeIterator implements Iterator {

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

    public InfoCollegeIterator(List<Department> departments) {
        this.departments = departments;
    }

    //判断list还有没有下一个
    @Override
    public boolean hasNext() {

        if (index >= departments.size() - 1 ){
            return false;
        }else {
            index += 1;
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        return departments.get(index);
    }
}


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();

}

public class ComputerCollege implements College{

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

    public ComputerCollege() {
        departments = new Department[5];
        addDepartment("java","芜湖");
        addDepartment("php","芜湖");
        addDepartment("c++","芜湖");
    }

    @Override
    public String getName() {

        return "计算机学院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name,desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment += 1;
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

public class InfoCollege implements College{

    List<Department> departments;

    public InfoCollege() {
        departments = new ArrayList<>();
        addDepartment("信息安全","安全");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "信息工程学院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departments.add(department);
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return null;
    }
}

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        //创建学院
        ArrayList<College> collegeList = new ArrayList<>();

        ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();

        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();

        collegeList.add(computerCollege);
        collegeList.add(infoCollege);

        OutPutImpl outPut = new OutPutImpl(collegeList);
        outPut.printCollege();
    }
}

迭代器模式在JDK-ArrayList 集合应用的源码分析

1. JDK 的 ArrayList 集合中就使用了迭代器模式

迭代器模式的注意事项和细节

优点

1. 提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。

2. 隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。

3. 提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因（叫做单一责任原则）。在聚合类中，我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。

4. 当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用, 适合使用迭代器模式

缺点

每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类