【设计模式大法】Iterator模式

Iterator模式　--一个一个遍历

在Java中的for语句中 i++的作用是让 i 的值在每次循环后自增1，这样就可以访问数组中的下一个元素、下下一个元素、再下下一个元素，也就实现了从头至尾逐一遍历数组元素的功能。

将这里的循环变量 i的作用抽象化、通用化后形成的模式，在设计模式中称为 Iterator 模式。

示例程序

• Aggregate接口

　　　　Aggregate接口是索要遍历的集合的接口。实现了该接口的类将称为一个可以保持多个元素的集合。

public interface Aggregate {

     public abstract Iterator iterator();
}

Aggregate接口中的iterator 方法将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的时候可以调用该方法来生成一个实现了Iterator接口的类的实例。

• Iterator接口

public interface Iterator {
    public abstract boolean hasNext();
    public abstract Object next();
}

　　hasNext()方法主要用于循环终止条件。

　　next()方法用于返回集合中的一个元素，并且为了在下次调用next方法时正确地反回下一个元素，在该方法中还需将迭代器移动至下一个元素的处理。

• Book类

public class Book {
    private String name;
    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

• BookShelf类

public class BookShelf implements Aggregate {
    private Book[] books;
    private int last = 0;
    public BookShelf(int maxsize) {
        this.books = new Book (maxSize);
    }
    public Book getBookAt(int index){
        return books[index];
    }
    public void appendBook(Book book) {
        this.books[last] = book'
        last++;
    }
    public int getLength() {
        return last;
    }

    public Itrator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}

BookShelf类是用来表示书架的类，将该类作为Book的集合进行处理，实现了Aggregate接口。

• BookShelfIterator类

public class BookShelfIterator implements Iterator {
    private BookShelf bookShelf;
    private int index;
    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }
    public boolean hasNext(){
        if(index < bookShelf.getLength()){
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    public Object next(){
        Book book = bookShelf.getBookAt(index);
        index++;
        return book;
    }
}

BookShelfIterator类是一个迭代器的实现，它持有一个将要遍历的集合BookShelf书架。

• Main类

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
        bookShelf.appendBook(new Book("倚天屠龙记"));
        bookShelf.appendBook(new Book("葵花宝典"));
        bookShelf.appendBook(new Book("九阳真经"));
        bookShelf.appendBook(new Book("神雕侠侣"));
        Iterator it = bookShelf.iterator();
        while (it.hasNext()){
            Book book = (Book) it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}

总结

• 为何要使用Iterator

引入Iterator后可以将遍历与实现分离开来，在遍历时只需调用迭代器的方法，而不用关心具体集合实现类的方法。假设以后需要对集合类的实现方式进行修改，只要集合中的Iterator方法能正确的返回Iterator实例，即使不对迭代器的使用者进行修改，遍历代码都能正常工作。

设计模式的作用就是帮助我们编写可复用的类。“可复用”就是将类实现为“组件”，当一个组件发生改变时，不需要对其他的组件进行修改或只需很小的修改即可应对。

• 多个Iterator

将遍历功能置于Aggregate角色之外，是Iterator模式的一个特征。根据这几个特征，可以针对一个具体的ConcreateAggregate角色编写多个ConcreteIterator角色。

• 对JAVA集合进行遍历删除时务必要用迭代器。

 private class Itr implements Iterator<E> {
    /**
     * Index of element to be returned by subsequent call to next.
     */
    int cursor = 0;
    /**
     * Index of element returned by most recent call to next or
     * previous.  Reset to -1 if this element is deleted by a call
     * to remove.
     */
    int lastRet = -1;
    /**
     * The modCount value that the iterator believes that the backing
     * List should have.  If this expectation is violated, the iterator
     * has detected concurrent modification.
     */
    int expectedModCount = modCount;
    public boolean hasNext() {
            return cursor != size();
    }
    public E next() {
            checkForComodification();
        try {
        E next = get(cursor);
        lastRet = cursor++;
        return next;
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
        checkForComodification();
        throw new NoSuchElementException();
        }
    }
    public void remove() {
        if (lastRet == -1)
        throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();
        try {
        AbstractList.this.remove(lastRet);
        if (lastRet < cursor)
            cursor--;
        lastRet = -1;
        expectedModCount = modCount;
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
        throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }
    final void checkForComodification() {
        if (modCount != expectedModCount)
        throw new ConcurrentModificationException();
    }
    }

ArrayList中的迭代器实现