迭代器设计模式

迭代器模式

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有多少个学院有过少个系

传统的设计方案

传统的方式的问题分析

1）将学院看作是学校的子类，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，不能很好的实现遍历的 *** 作

3）解决方案=》迭代器模式

1、迭代器模式

基本介绍

1）迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的class="superseo">设计模式，属于行为型模式

2）如果我们的集合元素使用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他的方式，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现，即：不暴露内部的结构

对原理类图的说明-即（迭代器的角色及职责）

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

2）ConcreteIterator:具体的迭代器，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，该迭代器可以正确便利集合

5）Client：客户端，通过Iterator和Aggregate依赖子类

迭代器模式应用实例

1）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

代码实现

package designPatterns.iterator;

import java.util.Iterator;

public interface College {
    String getName();

    //增加系的方法
    void addDepartment(String name, String desc);

    //返回一个迭代器，遍历
    Iterator createIterator();
}

package designPatterns.iterator;

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 this.name;
    }

    public String getDesc() {
        return this.desc;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }
}

package designPatterns.iterator;

import java.util.Iterator;

//计算机学院
public class ComputerCollege implements College {

    private Department[] departments;
    private int numOfDepartment; //保存当前素组的对象个数

    public ComputerCollege() {
        this.departments = new Department[5];
        this.numOfDepartment = 0;
        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() {
        return "计算机学院";
    }

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

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

    //成员内部类，用于迭代
    class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

        //Departmen存放方式 使用数组
        private Department[] departments;
        //遍历的位置
        private int position;

        public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
            this.departments = departments;
            this.position=-1;
        }

        @Override
        public boolean hasNext() {
            if (position >= departments.length-1 || departments[position+1]==null) {
                return false;
            }
            return true;
        }

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

package designPatterns.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

//信息学院
public class InfoCollege implements College{

    private List<Department> departments;

    public InfoCollege(){
        this.departments = new ArrayList<>();
        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() {
        return "信息学院";
    }

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

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

    //内部类，迭代
    class InfoCollegeIterator implements Iterator{

        private List<Department> departments;//信息工程学院以list方式存储
        private int index;

        public InfoCollegeIterator(List<Department> departments){
            this.departments=departments;
            this.index=-1;
        }

        //判断list中还有没有下一个元素
        @Override
        public boolean hasNext() {
            if (index>=departments.size()-1){
                return false;
            }
            return true;
        }

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

}

package designPatterns.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class OutPut {
    //学院集合
    private List<College> colleges;
    public OutPut(List<College> colleges){
        this.colleges=colleges;
    }

    //遍历所有学院，然后调用printDepartment输出各个学院
    public void printCollege(){
        //从collegeList取出所有学院
        Iterator<College> iterator = colleges.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            //取出一个学院
            College college = iterator.next();
            System.out.println("============"+college.getName()+"===========");
            //输出系
            printDepartment(college.createIterator());
        }
    }
    //输出系
    public void printDepartment(Iterator iterator){
        while (iterator.hasNext()){
            Department next = (Department) iterator.next();
            System.out.println(next.getName());
        }
    }
}

package designPatterns.iterator;

import java.util.ArrayList;

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学院
        ArrayList<College> colleges = new ArrayList<>();

        ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();

        colleges.add(computerCollege);
        colleges.add(infoCollege);

        OutPut outPut = new OutPut(colleges);
        outPut.printCollege();
    }
}

迭代器模式在jdk-ArrayList集合应用的源码分析

1）jdk的Arraylist集合就使用到了迭代器模式

2）代码分析+类图+说明

类图

3）对类图的角色分析和说明

• 内部类Itr充当具体实现迭代器Iterator的类，作为ArrayList内部类

• List就是充当了聚合接口，含有一个iterator()，返回一个迭代器对象

• ArrayList是实现聚合接口List的子类，是心啊iterator()

• Iterator接口系统提供

• 迭代器模式解决了不同集合（ArrayList,LinkedList）统一遍历问题

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，可不不用在考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象

2）隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候智能取到迭代器，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（叫做单一职责）。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，只影响到迭代器。

4）当要展示一组相似对象，或者遍历一组对象时使用，适合使用迭代器模式

quedian每个聚合对象都要一个迭代器，会生成很多个迭代器管理类