一.什么是迭代器模式?
用迭代器来封装集合对象的遍历细节,使调用者能够通过统一的接口来实现对集合的遍历
迭代器也给集合对象提供了一定的保护,想要遍历集合,直接调用迭代器的方法就好了,我们不知道也不必知道集合内部的数据管理方式
二.举个例子
假设现有一组自定义对象,我们并不知道它们是用什么集合对象来维护的,可能是Array,List或者其它。而我们的工作是遍历这组对象(或者在遍历的基础上添一些额外处理)。想想我们要如何实现?
首先判断集合对象的类型,再分别作以不同处理。对于每一个不同集合类型,我们都需要一个不同的循环来处理,虽然这些循环块只有细微的差别,但我们也不得不提供一个循环去处理。。如果有100种不同的集合类型,我们可能就必须用100个彼此差不多的循环去实现遍历,无疑存在大篇幅的冗余代码。所以我们需要一个统一的入口,希望把n个循环变成一个适应性很强的循环。那么迭代器就是我们朝思暮想的那个统一入口:
迭代器接口
package IteratorPattern; /** * @author ayqy * 定义迭代器 */ public interface Iterator { /** * @return 集合内是否存在下一个元素 */ public abstract boolean hasNext(); /** * @return 返回集合内的下一个元素 */ public abstract Object next(); }
还需要实现一些具体的迭代器来实现遍历细节:
Array迭代器:
package IteratorPattern; /** * @author ayqy * 实现数组迭代器 */ public class ArrayIterator implements Iterator{ MyObject[] arr;//自定义对象数组 int index = 0;//当前索引 public ArrayIterator(MyObject[] arr){ this.arr = arr; } @Override public boolean hasNext() { if(index < arr.length && arr[index] != null) return true; return false; } @Override public Object next() { MyObject mo = arr[index]; index++; return mo; } }
P.S.注意Array迭代器的hasNext方法的具体实现
List迭代器:
package IteratorPattern; import java.util.List; /** * @author ayqy * 实现List迭代器 */ public class ListIterator implements Iterator{ List<MyObject> list;//集合对象 int index = 0;//当前索引 public ListIterator(List<MyObject> list){ this.list = list; } @Override public boolean hasNext() { if(index < list.size()) return true; return false; } @Override public Object next() { MyObject mo = list.get(index); index++; return mo; } }
有了这些具体迭代器,我们只需要一个循环就可以搞定了:
/** * 打印集合所有内容 * @param iter 集合的迭代器 */ private static void printObjs(Iterator iter){ while(iter.hasNext()){ System.out.println(iter.next().toString()); } }
三.Java对Iterator的支持
由于迭代器的方便性与必要性,Java1.5之后就提供了对Iterator的支持,目前很多集合对象都支持Iterator,例如Set, List, Map, SortedSet, SortedMap, HashSet, TreeSet, ArrayList, LinkedList, Vector等等
唯一不支持迭代器的可能就是数组吧(栈,队列这些特殊的除外),上面我们实现了自定义的Iterator接口,其实Java本身提供这个接口(java.util.Iterator),但不同之处是:
Java.util.Iterator接口定义了三个方法(除hasNext,next方法外还有remove方法):
如果集合对象不愿意提供remove方法也没关系,我们可以抛出异常拒绝实现,就象这样:
package IteratorPattern; /** * @author ayqy * 利用Java提供的Iterator接口实现数组迭代器 */ public class JavaArrayIterator implements java.util.Iterator{ MyObject[] arr;//自定义对象数组 int index = 0;//当前索引 public JavaArrayIterator(MyObject[] arr){ this.arr = arr; } @Override public boolean hasNext() { if(index < arr.length && arr[index] != null) return true; return false; } @Override public Object next() { MyObject mo = arr[index]; index++; return mo; } @Override public void remove() { //抛出操作不支持异常 throw new UnsupportedOperationException(); } }
迭代器调用方式完全没变:
/** * 打印集合所有内容 * @param iter 集合的迭代器 */ private static void printObjs(java.util.Iterator iter){ while(iter.hasNext()){ System.out.println(iter.next().toString()); } }
四.迭代器的隐式调用
很多语言都支持for each(或者 for in)循环,其内部实现就是调用了迭代器完成遍历。当然,只是一个小常识,更重要的是学会迭代器的设计原理,在需要的时候定义自己的迭代器
五.扩展
迭代器模式本身比较简单,甚至我们已经不需要去定义自己的迭代器了(API提供提供的迭代器接口几乎可以满足我们的需要了)
但迭代器与组合模式结合起来,可以做一些不可思议的事情(在组合模式中会作详细介绍,点我跳转>>)