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一、 小序

迭代这个名词对付认识Java的人来说绝对不陌生。我们经常应用JDK供给的迭代接口进行java collection的遍历:

Iterator it = list.iterator();

while(it.hasNext()){

//using “it.next();”do some businesss logic

}

而这便是关于迭代器模式利用很好的例子。

二、 定义与布局

迭代器(Iterator)模式,又叫做游标(Cursor)模式。GOF给出的定义为:供给一种措施造访一个容器(container)工具中各个元素,而又不需裸露该工具的内部细节。

从定义可见,迭代器模式是为容器而生。很显着,对容器工具的造访一定涉及到遍历算法。你可以一股脑的将遍历措施塞到容器工具中去;或者根本不去供给什么遍历算法,让应用容器的人自己去实现去吧。这两种环境似乎都能够办理问题。

然而在前一种环境,容器遭遇了过多的功能,它不仅要认真自己“容器”内的元素掩护(添加、删除等等),而且还要供给遍历自身的接口;而且因为遍历状态保存的问题,不能对同一个容器工具同时进行多个遍历。第二种要领倒是省事,却又将容器的内部细节裸露无遗。

而迭代器模式的呈现,很好的办理了上面两种环境的弊端。先来看下迭代器模式的真面貌吧。

迭代器模式由以下角色组成:

1) 迭代器角色(Iterator):迭代器角色认真定义造访和遍历元素的接口。

2) 详细迭代器角色(Concrete Iterator):详细迭代器角色要实现迭代器接口,并要记录遍历中确当前位置。

3) 容器角色(Container):容器角色认真供给创建详细迭代器角色的接口。

4) 详细容器角色(Concrete Container):详细容器角色实现创建详细迭代器角色的接口——这个详细迭代器角色于该容器的布局相关。

迭代器模式的类图如下:

从布局上可以看出,迭代器模式在客户与容器之间加入了迭代器角色。迭代器角色的加入,就可以很好的避免容器内部细节的裸露,而且也使得设计符号“单一职责原则”。

留意,在迭代器模式中,详细迭代器角色和详细容器角色是耦合在一路的——遍历算法是与容器的内部细节慎密相关的。为了使客户法度榜样从与详细迭代器角色耦合的逆境中离开出来,避免详细迭代器角色的替换给客户法度榜样带来的改动,迭代器模式抽象了详细迭代器角色,澳门威泥斯人使得客户法度榜样更具一样平常性和重用性。这被称为多态迭代。

三、 举例

因为迭代器模式本身的规定对照疏松,以是详细实现也就五花八门。我们在此仅举一例,根本不能将实现要领逐一出现。是以在举例前,我们先来枚举下迭代器模式的实现要领。

1.迭代器角色定义了遍历的接口,然则没有规定由谁来节制迭代。在Java collection的利用中,是由客户法度榜样来节制遍历的进程,被称为外部迭代器;还有一种实现要领就是由迭代器自身来节制迭代,被称为内部迭代器。外部迭代器要比内部迭代器机动、强大年夜,而且内部迭代器在java说话情况中,可用性很弱。

2.在迭代器模式中没有规定谁来实现遍历算法。似乎天经地义的要在迭代器角色中实现。由于既便于一个容器上应用不合的遍历算法,也便于将一种遍历算法利用于不合的容器。然则这样就破坏掉落了容器的封装——容器角色就要公开自己的私有属性,在java中便意味着向其他类公开了自己的私有属性。

那我们把它放到容器角色里来实现好了。这样迭代器角色就被架空为仅仅寄放一个遍历当前位置的功能。然则遍历算法便和特定的容器牢牢绑在一路了。

而在Java Coll澳门威泥斯人ection的利用中,供给的详细迭代器角色是定义在容器角色中的内部类。这样便保护了容器的封装。然则同时容器也供给了遍历算法接口,你可以扩展自己的迭代器。

好了,我们来看下Java Collection中的迭代器是怎么实现的吧。

//迭代器角色,仅仅定义了遍历接口

public interface Iterator {

boolean hasNext();

Object next();

void remove();

}

//容器角色,这里以List为例。它也仅仅是一个接口,就不列举出来了

//详细容器角色,就是实现了List接口的ArrayList等类。为了凸起重点这里指列举和迭代器相关的内容

//详细迭代器角色,它因此内部类的形式出来的。AbstractList是为了将各个详细容器角色的公共部分提掏出来而存在的。

public abstract class AbstractList extends AbstractCollection implements List {

……

//这个就是认真创建详细迭代器角色的工厂措施

public Iterator iterator() {

return new Itr();

}

//作为内部类的详细迭代器角色

private class Itr implements Iterator {

int cursor = 0;

int lastRet = -1;

int expectedM澳门威泥斯人odCount = modCount;

public boolean hasNext() {

return cursor != size();

}

public Object next() {

checkForComodification();

try {

Object next = get(cursor);

lastRet = cursor++;

return next;

} catch(IndexOutOfBound澳门威泥斯人sException e) {

checkForComodification();

throw new NoSuchElementException();

}

}

public void remove() {

if (lastRet == -1)

throw new IllegalStateException();

checkForComodification();

try {

AbstractList.this.remove(lastRet);

if (lastRet

至于迭代器模式的应用。正如小序中所列那样,客户法度榜样要先获得详细容器角色,然后再经由过程详细容器角色获得详细迭代器角色。这样便可以应用详细迭代器角色来遍历容器了……

四、 实现自己的迭代器

在实现自己的迭代器的时刻,一样平常要操作的容器有支持的接口才可以澳门威泥斯人。而且我们还要留意以下问题:

在迭代器遍历的历程中,经由过程该迭代器进行容器元素的增减操作是否安然呢?

在容器中存在复合工具的环境,迭代器如何才能支持深层遍历和多种遍历呢?

以上两个问题对付不合布局的容器角色,各不相同,值得斟酌。

五、 适用环境

由上面的讲述,我们可以看出迭代器模式给容器的利用带来以下好处:

1) 支持以不合的要领遍历一个容器角色。根据实现要领的不合,效果上会有区别。

2) 简化了容器的接口。然则在java Collection中为了前进可扩展性,容器照样供给了遍历的接口。

3) 对同一个容器工具,可以同时进行多个遍历。由于遍历状态是保存在每一个迭代器工具中的。

由此也能得出迭代器模式的适用范围:

1) 造访一个容器工具的内容而无需裸露它的内部表示。

2) 支持对容器工具的多种遍历。

3) 为遍历不合的容器布局供给一个统一的接口(多态迭代)。

六、 总结

迭代器模式在我们的利用中很广泛,盼望本文能赞助你理解它。如有纰谬之处,还请不吝斧正。

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