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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