新专题: 设计模式 ,我会在博客( http://www.hollischuang.com )及微信公众号(hollischuang)同步更新,欢迎共同学习。
上一篇中介绍了一种行为型设计模式——策略模式,这篇文章中介绍另外一个比较简单的行为型设计模式——迭代器模式。
一提到迭代器模式很多人可能感觉很陌生,但是实际上,迭代器模式是所有设计模式中最简单也是最常用的设计模式,正是因为他太常用了,所以很多人忽略了他的存在。
迭代器模式提供一种方法访问一个容器中各个元素,而又不需要暴露该对象的内部细节。
那么,这里提到的容器是什么呢?其实就是可以包含一组对象的数据结构,如Java中的 Collection
和 Set
。
从迭代器模式的概念中我们也看的出来,迭代器模式的重要用途就是帮助我们遍历容器。拿List来举例。如果我们想要遍历他的话,通常有以下几种方式:
for (int i = 0; i < list.size(); i++) { System.out.print(list.get(i) + ","); } Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.print(iterator.next() + ","); } for (Integer i : list) { System.out.print(i + ","); }
其实,第二种和第三种都是基于迭代器模式实现的。本文重点是介绍迭代器模式,那么先暂不介绍Java中内置的迭代器,我们尝试自己实现一下迭代器模式,这样更有助于我们彻底理解迭代器模式。
迭代器模式包含如下角色:
Iterator 抽象迭代器
ConcreteIterator 具体迭代器
Aggregate 抽象容器
Concrete Aggregate 具体容器
这里我们举一个菜单的例子,我们有一个菜单,我们想要展示出菜单中所有菜品的名字和报价信息等。
先定义抽象迭代器:
public interface Iterator<E> { boolean hasNext(); E next(); default void remove() { throw new UnsupportedOperationException("remove"); } }
这里的迭代器提供了三个方法,分别包括hasNext方法、next方法和remove方法。
hasNext 返回该迭代器中是否还有未遍历过的元素
next 返回迭代器中的下一个元素
在定义一个具体的迭代器:
public class MenuIterator implements Iterator { String[] foods; int position = 0; public MenuIterator(String[] foods){ this.foods = foods; } @Override public boolean hasNext() { return position != foods.length; } @Override public Object next() { String food = foods[position]; position += 1; return food; } }
这个具体的类实现了Iterator接口,并实现了其中的方法。具体实现就不详细写了,相信都能看得懂(请忽略线程安全问题)。
接下来定义一个抽象容器:
/** * Created by hollis on 17/2/18. * / public interface Menu { void add(String name); Iterator getIterator(); }
这里定义一个菜单接口,只提供两个方法,一个add方法和一个getIterator方法,用于返回一个迭代器。
然后定义一个具体的容器,用于实现Menu接口:
public class ChineseFoodMenu implements Menu { private String[] foods = new String[4]; private int position = 0; @Override public void add(String name) { foods[position] = name; position += 1; } @Override public Iterator getIterator() { return new MenuIterator(this.foods); } }
该类的实现也相对简单。至此,我们已经具备了一个迭代器模式需要的所有角色。接下来写一个测试类看看具体使用:
public class Main { public static void main(String[] args) { ChineseFoodMenu chineseFoodMenu = new ChineseFoodMenu(); chineseFoodMenu.add("宫保鸡丁"); chineseFoodMenu.add("孜然羊肉"); chineseFoodMenu.add("水煮鱼"); chineseFoodMenu.add("北京烤鸭"); Iterator iterator = chineseFoodMenu.getIterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.next()); } } } //output: //宫保鸡丁 //孜然羊肉 //水煮鱼 //北京烤鸭
我们通过迭代器的方式实现了对一个容器(Menu)的遍历。迭代器的好处就是我们在Main类中使用Menu的时候根本不知道他底层的实现,只需要通过迭代器来遍历就可以了。
迭代器的使用现在非常广泛,因为Java中提供了java.util.Iterator。而且Java中的很多容器(Collection、Set)也都提供了对迭代器的支持。
迭代器甚至可以从23种设计模式中移除,因为他已经普遍的可以称之为工具了。
最后最后,迭代器模式很好用,本文中介绍了如何写迭代器模式,但是,如果你要做Java开发,请直接用Java提供的Iterator。
文中所有代码见 GitHub
(全文完)