设计模式-迭代器模式

1、概述

迭代器模式是一种行为型设计模式,它提供了一种统一的方式来访问集合对象中的元素,而不是暴露集合内部的表示方式。简单地说,就是将遍历集合的责任封装到一个单独的对象中,我们可以按照特定的方式访问集合中的元素。

主要包括以下4个角色:

抽象迭代器(Iterator):定义了遍历聚合对象所需的方法,包括hashNext()和next()方法等,用于遍历聚合对象中的元素。
具体迭代器(Concrete Iterator):它是实现迭代器接口的具体实现类,负责具体的遍历逻辑。它保存了当前遍历的位置信息,并可以根据需要向前或向后遍历集合元素。
抽象聚合器(Aggregate): 一般是一个接口,提供一个iterator()方法,例如java中的Collection接口,List接口,Set接口等。
具体聚合器(ConcreteAggregate):就是抽象容器的具体实现类,比如List接口的有序列表实现ArrayList,List接口的链表实现LinkList,Set接口的哈希列表的实现HashSet等。

2、优缺点

优点:
简化了集合类的接口,使用者可以更加简单地遍历集合对象,而不需要了解集合内部结构和实现细节。
将集合和遍历操作解耦,使得我们可以更灵活地使用不同的迭代器来遍历同一个集合,根据需求选择不同的遍历方式。
满足开闭原则,如果需要增加新的遍历方式,只需实现一个新的具体迭代器即可,不需要修改原先聚合对象的代码。

缺点:
具体迭代器实现的算法对外不可见,因此不利于调试和维护。
对于某些小型、简单的集合对象来说,使用迭代器模式可能会显得过于复杂,增加了代码的复杂性。

3、实现方式


//测试类
public class Test {
   public static void main(String[] args) {
      NameRepository namesRepository = new NameRepository();
 
      for(Iterator iter = namesRepository.getIterator(); iter.hasNext();){
         String name = (String)iter.next();
         System.out.println("Name : " + name);
      }  
   }
}

//创建接口-抽象迭代器
public interface Iterator {
   public boolean hasNext();
   public Object next();
}

//创建接口-抽象聚合器
public interface Container {
   public Iterator getIterator();
}

//具体聚合器
public class NameRepository implements Container {
   public String[] names = {"Robert" , "John" ,"Julie" , "Lora"};
 
   @Override
   public Iterator getIterator() {
      return new NameIterator();
   }
 

    //具体迭代器
   private class NameIterator implements Iterator {
 
      int index;
 
      @Override
      public boolean hasNext() {
         if(index < names.length){
            return true;
         }
         return false;
      }
 
      @Override
      public Object next() {
         if(this.hasNext()){
            return names[index++];
         }
         return null;
      }     
   }
}

4、应用场景

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。

具体应用

集合框架中的迭代器:在Java中,集合包括List、Set、Map等等,每个集合类中都提供了一个获取迭代器的方法,例如List提供的iterator()方法、Set提供的iterator()方法等等。通过获取对应的迭代器对象,可以对集合中的元素进行遍历和访问。


JDBC中的ResultSet对象:在Java中,如果需要对数据库中的数据进行遍历和访问,可以使用JDBC操作数据库。JDBC中,查询结果集使用ResultSet对象来表示,通过使用ResultSet的next()方法,就可以像使用迭代器一样遍历和访问查询结果中的数据。


文件读取:在Java中,我们可以使用BufferedReader类来读取文本文件。BufferedReader类提供了一个方法readLine()来逐行读取文件内容。实际上,BufferedReader在内部使用了迭代器模式来逐行读取文本文件的内容。

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