Iterator模式

Part1 ITerator模式

作用：循环不依赖具体的集合实现，扩展性比较好。

1.1 Iterator模式

使用Java语言显示数据arr中的元素时，我们可以使用下面的for循环语句遍历数组。

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println("i = " + i);
  }

将此处i的作用抽象化、通化后形成的模式，在设计模式中称为Iterator模式 。
Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合。英语中Iterator意味反复做某事，汉语中称之为“迭代器”。

1.2 示例程序

来看一段实现了Iterator模式的示例程序。这段示例程序的作用是将书(Book)放到书架(Bookshelf)中，并将书的名字按顺序显示出来。

Iterator模式重点概念：

类图说明

代码清单1-1 Aggregate接口

public interface Aggregate {
	public abstract Iterator iterator();
}

在Aggregate接口中声明的方法只有一个——iterator()方法。该方法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时，调用Aggregate#iterator() 方法来生成一个实现了Iterator接口的 类的实例。
代码清单1-2 Iterator接口

public interface Iterator {
    Boolean hasNext();
    Object next();
}

hasNext()是否还存在元素，用来控制是否需要进行下次遍历。
next()方法，获取当前下标位置的对象，并移动下标位置。
代码清单1-3 Book类

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Book {
    String name;
}

Book实体类
代码清单1-4 BookShelf

@Data
public class BookShelf implements Aggregate{
    Book[] books;
    Integer last = 0;
    public BookShelf(Integer maxSize) {
        this.books = new Book[maxSize];
    }
    public Book getIndexAt(Integer index){
        return books[index];
    }
    public void appendBook(Book book){
        this.books[last] = book;
        last++;
    }

    public Integer getLength(){
        return last;
    }
    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}

书架实体类。 需要将此类作为集合处理，所以需要继承集合类Aggregate，实现获取迭代器方法iterator()；
代码清单1-5 BookShelfIterator

public class BookShelfIterator implements Iterator {
    private BookShelf bookShelf;
    private int index;

    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }
    @Override
    public Boolean hasNext() {
        if (index < bookShelf.getLength()) {
            return Boolean.TRUE;
        }else {
            return Boolean.FALSE;
        }
    }
    @Override
    public Object next() {
        Book book = bookShelf.getIndexAt(index);
        index++;
        return book;
    }
}

用于遍历书架的类，需要有遍历功能因此继承了Iterator接口。

1. 初始化时，bookShelf 属性表明需要遍历的书架；index 属性表明下表的位置，初始化为0。

2. hasNext()方法需要返回是否还有下一个元素要处理，True代表有，False代表没有。使用index和getLength()总册数的对比来判断。

3. next() 方法获取当前下标位置的对象用做返回，并且移动下标到下个位置。
   代码清单1-5 main函数

   public class Main { public static void main(String[] args) { BookShelf bookShelf = new BookShelf(4); bookShelf.appendBook(new Book(“《西游记》”)); bookShelf.appendBook(new Book(“《红楼梦》”)); bookShelf.appendBook(new Book(“《三国演义》”)); bookShelf.appendBook(new Book(“《水浒传》”));

       Iterator it = bookShelf.iterator();
       while(it.hasNext()){
           Book next = (Book)it.next();
           System.out.println("next = " + next);
       }
   }
   

   }

main函数可以看出，整个while循环只调用了hasNext()和next()方法，并不依赖BookShelf具体的集合对象。如果集合对象发生变化，不影响这部分代码。扩展性比较好。