设计模式行为型——迭代器模式

什么是迭代器模式

        迭代器模式（Iterator Pattern）属于行为型模式，其提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各种元素，而又不暴露该对象的内部表示，即不需要知道集合对象的底层表示。编程环境中非常常用的设计模式。

迭代器模式的实现

迭代器模式角色

1. 抽象迭代器角色（Iterator）:定义遍历元素所需要的方法，通常包含next()、hasNext()、remove()等。
2. 具体迭代器角色（Concrete Iterator）：实现迭代器接口中定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。
3. 容器角色(Aggregate)：一般是接口，定义存储、添加、删除聚合元素以及创建迭代器对象的接口。
4. 具体容器角色（ConcreteAggregate）：抽象容器的具体实现类，实现抽象容器，创建出容器迭代器的对象。

迭代器模式类图

迭代器模式代码实现

抽象迭代器角色

package com.common.demo.pattern.iterator;/*** @author Evan Walker 昂焱数据: https://www.ayshuju.com* @version 1.0* @desc 抽象迭代器角色 抽象迭代器* @date 2023/08/03 22:38:43*/
public interface Iterator {//判断是否还有下一个元素boolean hasNext();//获取第一个元素Object first();//获取下一个元素Object next();
}

具体迭代器角色

package com.common.demo.pattern.iterator;import java.util.List;/*** @author Evan Walker 昂焱数据: https://www.ayshuju.com* @version 1.0* @desc 具体迭代器角色 对象迭代器* @date 2023/08/03 22:39:30*/
public class ObjectIterator implements Iterator{private List<Object> list;//记录遍历时的位置private int position = 0;public ObjectIterator(List<Object> list) {this.list = list;}@Overridepublic boolean hasNext() {return position<list.size();}@Overridepublic Object first() {return list.get(0);}@Overridepublic Object next() {return list.get(position++);}
}

抽象容器角色

package com.common.demo.pattern.iterator;/*** @author Evan Walker 昂焱数据: https://www.ayshuju.com* @version 1.0* @desc 抽象聚合/容器角色* @date 2023/08/03 22:43:07*/
public interface Aggregate {//添加对象void addObject(Object object);//移除对象void removeObject(Object object);//获取迭代器Iterator getIterator();
}

具体容器角色

package com.common.demo.pattern.iterator;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author Evan Walker 昂焱数据: https://www.ayshuju.com* @version 1.0* @desc 具体聚合/容器角色 对象聚合* @date 2023/08/03 22:43:31*/
public class ObjectAggregate implements Aggregate{private List<Object> list = new ArrayList<>();@Overridepublic void addObject(Object object) {list.add(object);}@Overridepublic void removeObject(Object object) {list.remove(object);}@Overridepublic Iterator getIterator() {return new ObjectIterator(list);}
}

测试类

package com.common.demo.pattern.iterator;/*** @author Evan Walker 昂焱数据: https://www.ayshuju.com* @version 1.0* @desc 测试类* @date 2023/08/03 22:44:47*/
public class Test {public static void main(String[] args) {//创建聚合对象ObjectAggregate objectAggregate = new ObjectAggregate();//在聚合对象中填充数据objectAggregate.addObject("我是好人一号");objectAggregate.addObject("我是好人二号");objectAggregate.addObject("我是好人三号");//获取迭代器Iterator iterator = objectAggregate.getIterator();//通过迭代器迭代数据while (iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}

测试截图

迭代器模式的特点

优点

1. 简化集合遍历代码：迭代器模式可以封装集合对象的遍历过程，使得客户端代码更简洁清晰，无需关心集合对象的内部表示和遍历方式。
2. 支持多种遍历方式：通过定义不同的迭代器类，可以实现对同一个聚合对象的不同遍历方式，灵活地应对不同的需求。
3. 封装聚合对象的内部表示：迭代器将遍历操作从聚合对象中抽离出来，使得聚合对象可以更好地封装自己的内部数据结构。

缺点

1. 增加了系统复杂性：引入迭代器模式将会增加额外的类和接口，增加了系统的复杂性和理解难度。
2. 需要额外的内存开销：每个迭代器对象都需要占用一定的内存空间，当迭代器数量较多时，会增加系统的内存开销。

使用场景

1. 需要遍历聚合对象的情况：当需要遍历访问一个聚合对象的元素，并且对外部隐藏其内部表示时，可以考虑使用迭代器模式。
2. 需要支持多种遍历方式的情况：当同一聚合对象需要支持多种不同的遍历方式时，可以使用迭代器模式来实现。

注意事项

1. 迭代器模式一般包括迭代器接口和具体迭代器实现类，以及聚合对象和具体聚合对象类。在使用迭代器模式时，需要注意它们之间的关系和协作。
2. 聚合对象需要提供创建迭代器对象的接口，以便客户端能够获取迭代器对象进行遍历操作。
3. 注意迭代器对象的生命周期管理，特别是在多线程环境下，需要注意迭代器的线程安全性和一致性。
4. 考虑迭代器模式的性能影响，尤其是对于大规模数据集合的遍历操作，需要合理评估迭代器模式的适用性和性能开销。

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