004-行为型-04-迭代器模式(Iterator)
一、概述
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。
迭代模式使用比较少,JDK集合也提供了Iterator的具体实现,可以直接拿来用,不必自己实现
1.1、适用场景
1、访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
2、需要为聚合对象提供多种遍历方式。
3、为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
1.2、优缺点
优点: 1、它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。 2、迭代器简化了聚合类。 3、在同一个聚合上可以有多个遍历。 4、在迭代器模式中,增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码。
缺点:由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离,增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类,类的个数成对增加,这在一定程度上增加了系统的复杂性。
1.3、类图角色及其职责
迭代模式的角色和职责
1、Iterator(迭代器接口):
该接口必须定义实现迭代功能的最小定义方法集
比如提供hasNext()和next()方法。
2、ConcreteIterator(迭代器实现类):
迭代器接口Iterator的实现类。可以根据具体情况加以实现。
3、Aggregate(容器接口):
定义基本功能以及提供类似Iterator iterator()的方法。
4、concreteAggregate(容器实现类):
容器接口的实现类。必须实现Iterator iterator()方法。
1.4、演进过程
1.4.1、初始化
创建一个容器中要存储的内容Book
public class Book {
private String id;
private String name;
private double price; public Book(String id, String name, double price) {
this.id = id;
this.name = name;
this.price = price;
} public String getId() {
return id;
} public void setId(String id) {
this.id = id;
} public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public double getPrice() {
return price;
} public void setPrice(double price) {
this.price = price;
} public void display() {
System.out.println("ID=" + id + ",\tname=" + name + ",\tprice" + price);
}
}
创建一个容器BookList
public class BookList {
//容器内部还是一个List,也可以用数组
private List<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
private int index; //添加书籍
public void addBook(Book book){
bookList.add(book);
} //删除书籍
public void removeBook(Book book){
int bookIndex = bookList.indexOf(book);
bookList.remove(bookIndex);
} //判断是否有下一本书
public boolean hasNext(){
if(index >= bookList.size()){
return false;
}
return true;
} //获得下一本书
public Book getNext(){
return bookList.get(index++);
} //获取集合长度
public int getSize(){
return bookList.size();
} //根据index获取Book
public Book getByIndex(int index){
return bookList.get(index);
}
}
接下来,就是迭代容器了
方式一、(由容器自己实现顺序遍历。直接在容器类里直接添加顺序遍历方法)
@Test
public void test1() {
BookList bookList = new BookList(); Book book1 = new Book("001","设计模式",200);
Book book2 = new Book("002","Java核心编程",200);
Book book3 = new Book("003","计算机组成原理",200); bookList.addBook(book1);
bookList.addBook(book2);
bookList.addBook(book3); while(bookList.hasNext()){
Book book = bookList.getNext();
book.display();
}
}
输出
ID=001, name=设计模式, price200.0
ID=002, name=Java核心编程, price200.0
ID=003, name=计算机组成原理, price200.0
方式二、让调用者自己实现遍历。直接暴露数据细节给外部)
@Test
public void test2() {
BookList bookList = new BookList(); Book book1 = new Book("001", "设计模式", 200);
Book book2 = new Book("002", "Java核心编程", 200);
Book book3 = new Book("003", "计算机组成原理", 200); bookList.addBook(book1);
bookList.addBook(book2);
bookList.addBook(book3); for (int i = 0; i < bookList.getSize(); i++) {
Book book = bookList.getByIndex(i);
book.display();
}
}
结果同上
不使用迭代模式的缺点
以上方法1与方法2都可以实现对遍历,但有这些问题
1,容器类承担了太多功能:一方面需要提供添加删除等本身应有的功能;一方面还需要提供遍历访问功能。
2,往往容器在实现遍历的过程中,需要保存遍历状态,当跟元素的添加删除等功能夹杂在一起,很容易引起混乱和程序运行错误等。
应用迭代模式的条件
Iterator模式就是为了有效地处理按顺序进行遍历访问的一种设计模式,简单地说,Iterator模式提供一种有效的方法,可以屏蔽聚集对象集合的容器类的实现细节,而能对容器内包含的对象元素按顺序进行有效的遍历访问。
所以,Iterator模式的应用场景可以归纳为满足以下几个条件:
1、访问容器中包含的内部对象
2、按顺序访问
1.4.2、进化
用代码实现一下迭代模式,只需修改BookList即可,BookListIterator
public class BookListIterator {
//容器内部还是一个List,也可以用数组
private List<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
private int index; //添加书籍
public void addBook(Book book){
bookList.add(book);
} //删除书籍
public void removeBook(Book book){
int bookIndex = bookList.indexOf(book);
bookList.remove(bookIndex);
} //获取集合长度
public int getSize(){
return bookList.size();
} //根据index获取Book
public Book getByIndex(int index){
return bookList.get(index);
} //得到Iterator实例
public Iterator Iterator() {
return new Itr();
} //内部类,Iterator实例(因为要使用容器的内部信息,所以要写成内部类)
private class Itr implements Iterator{
//判断是否有下一本书,将刚才hasNext()中内容复制过来即可
public boolean hasNext() {
if(index >= bookList.size()){
return false;
}
return true;
}
//获得下一本书,将刚才getNext()中内容复制过来即可
public Object next() {
return bookList.get(index++);
} public void remove() { }
}
}
测试
@Test
public void test3() {
BookListIterator bookList = new BookListIterator(); Book book1 = new Book("001","设计模式",200);
Book book2 = new Book("002","Java核心编程",200);
Book book3 = new Book("003","计算机组成原理",200); bookList.addBook(book1);
bookList.addBook(book2);
bookList.addBook(book3); Iterator iterator = bookList.Iterator();
while(iterator.hasNext()){
Book book = (Book) iterator.next();
book.display();
}
}
输出同上
可以看到,这和使用JDK提供集合的Iterator方法就一模一样了。
二、扩展
2.1 JDK
java.util.Iterator
java.util.ArrayList中的Itr
2.2 Mybatis
org.apache.ibatis.cursor.defaults.DefaultCursor的cursorIterator
c
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