目錄

一、前言

二、迭代器模式

三、總結(jié)

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一、前言

? ? ? ? 迭代器模式(Iterator?Pattern）是一種行為型設計模式，提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，而又不暴露該對象的內(nèi)部表示?？偟膩碚f就是分離了集合對象的遍歷行為，抽象出一個迭代器類來負責，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可以讓外部代碼透明地訪問集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

? ? ? ? 迭代器模式由以下角色組成：

Iterator（抽象迭代器）：

定義了遍歷聚合對象所需的方法，包括hashNext()和next()方法等，用于遍歷聚合對象中的元素

Concrete Iterator（具體迭代器）：

它是實現(xiàn)迭代器接口的具體實現(xiàn)類，負責具體的遍歷邏輯。它保存了當前遍歷的位置信息，并可以根據(jù)需要向前或向后遍歷集合元素

Aggregate（抽象聚合器）：

一般是一個接口，提供一個iterator()方法，例如java中的Collection接口，List接口，Set接口等。

ConcreteAggregate（具體聚合器）：

就是抽象容器的具體實現(xiàn)類，比如List接口的有序列表實現(xiàn)ArrayList，List接口的鏈表實現(xiàn)LinkList，Set接口的哈希列表的實現(xiàn)HashSet等。

? ? ? ? 整個迭代器模式的結(jié)構(gòu)圖：

二、迭代器模式

? ? ? ? 迭代器實際上在現(xiàn)有的語言中基本都有實現(xiàn)，比如java里面的foreach，如果使用到了foreach，查看.class文件，可以發(fā)現(xiàn)編譯后的實際是使用Iterator進行的迭代遍歷：

? ? ? ? 這里就簡單模擬List<String>的迭代器。

? ? ? ? 首先創(chuàng)建類Iterator：

public interface Iterator<T> {T next();boolean hasNext();
}

? ? ? ? 具體的實現(xiàn)類ConcreteIterator：

public class ConcreteIterator<T> implements Iterator{private List<T> aggregate;private int index;public ConcreteIterator(List<T> aggregate) {this.aggregate = aggregate;}@Overridepublic T next() {return aggregate.get(index++);}@Overridepublic boolean hasNext() {return index < aggregate.size() ? true : false;}
}

? ? ? ? 再創(chuàng)建Aggregate類：

public interface Aggregate<T> {void add(T str);Iterator<T> getIterator();
}

? ? ? ? 具體的實現(xiàn)ConcreteAggregate類：

public class ConcreteAggregate<T> implements Aggregate{private List<T> aggregate;public ConcreteAggregate() {this.aggregate = new ArrayList<>();}@Overridepublic void add(Object item) {this.aggregate.add((T) item);}@Overridepublic Iterator<T> getIterator() {return new ConcreteIterator(this.aggregate);}
}

? ? ? ? 客戶端調(diào)用：

public class Client {public static void main(String[] args) {ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();aggregate.add("1");aggregate.add("2");Iterator iterator = aggregate.getIterator();while (iterator.hasNext()){Object s = iterator.next();System.out.println(s);}}
}

? ? ? ? 運行結(jié)果：

三、總結(jié)

? ? ? ? 優(yōu)點與缺點：

優(yōu)點：

1、簡化遍歷：迭代器模式提供了一種統(tǒng)一的方法來遍歷各種聚合對象，客戶端代碼不需要了解聚合對象的具體實現(xiàn)

2、解耦遍歷算法和集合結(jié)構(gòu)通過引入迭代器，集合對象和遍歷算法分離，集合對象不需要實現(xiàn)遍歷邏輯，這提高了代碼的模塊化和復用性

3、多種遍歷方式可以為同一個集合提供不同的迭代器，實現(xiàn)多種遍歷方式（如正向遍歷、反向遍歷）

4、一致接口所有的集合都可以提供相同的迭代器接口，客戶端可以以相同的方式遍歷不同類型的集合，提升了代碼的靈活性和可維護性

5、并發(fā)支持某些迭代器可以支持并發(fā)遍歷，允許在多線程環(huán)境中安全地遍歷集合

缺點：

1、開銷增加由于引入了迭代器對象，會增加額外的類和對象，從而增加了系統(tǒng)的復雜性和內(nèi)存開銷。

2、外部迭代器復雜性在某些情況下，使用外部迭代器（顯式控制迭代過程）會使代碼變得復雜，特別是在需要嵌套迭代或管理迭代狀態(tài)時。

3、對變化敏感如果在迭代過程中集合結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（如增刪元素），需要處理并發(fā)修改的問題，可能會引入額外的同步機制和復雜性。

? ? ? ? 應用場景：

1、遍歷集合對象：需要遍歷不同類型的集合對象（如數(shù)組、鏈表、樹、圖等）時，使用迭代器模式可以提供統(tǒng)一的遍歷方式。

2、隱藏集合內(nèi)部實現(xiàn)：當不希望客戶端了解或依賴集合對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，可以使用迭代器模式隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié)。

3、多種遍歷需求：需要對同一集合對象進行多種不同方式的遍歷時，可以定義多個不同類型的迭代器來滿足需求。

4、復雜聚合對象：對于一些復雜的聚合對象，如組合模式（Composite Pattern）中的樹形結(jié)構(gòu)，迭代器模式可以提供一種簡單的遍歷方法。