第20章 迭代器模式

第20章迭代器模式

本章教學(xué)內(nèi)容迭代器模式模式動機與定義模式結(jié)構(gòu)與分析模式實例與解析模式效果與應(yīng)用模式擴展迭代器模式模式動機一個聚合對象，如一個列表(List)或者一個集合(Set)，應(yīng)該提供一種方法來讓別人可以訪問它的元素，而又不需要暴露它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。針對不同的需要，可能還要以不同的方式遍歷整個聚合對象，但是我們并不希望在聚合對象的抽象層接口中充斥著各種不同遍歷的操作。怎樣遍歷一個聚合對象，又不需要了解聚合對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還能夠提供多種不同的遍歷方式，這就是迭代器模式所要解決的問題。迭代器模式模式動機迭代器模式模式動機在迭代器模式中，提供一個外部的迭代器來對聚合對象進行訪問和遍歷，迭代器定義了一個訪問該聚合元素的接口，并且可以跟蹤當(dāng)前遍歷的元素，了解哪些元素已經(jīng)遍歷過而哪些沒有。有了迭代器模式，我們會發(fā)現(xiàn)對一個復(fù)雜的聚合對象的操作會變得如此簡單。迭代器模式模式定義迭代器模式(IteratorPattern)：提供一種方法來訪問聚合對象，而不用暴露這個對象的內(nèi)部表示，其別名為游標(biāo)(Cursor)。迭代器模式是一種對象行為型模式。迭代器模式模式定義IteratorPattern:Provideawaytoaccesstheelementsofanaggregateobjectsequentiallywithoutexposingitsunderlyingrepresentation.Frequencyofuse:high迭代器模式模式結(jié)構(gòu)迭代器模式模式結(jié)構(gòu)迭代器模式包含如下角色：Iterator:抽象迭代器ConcreteIterator:具體迭代器Aggregate:抽象聚合類ConcreteAggregate:具體聚合類迭代器模式模式分析聚合是一個管理和組織數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。聚合對象主要擁有兩個職責(zé)：一是存儲內(nèi)部數(shù)據(jù)；二是遍歷內(nèi)部數(shù)據(jù)。存儲數(shù)據(jù)是聚合對象最基本的職責(zé)。將遍歷聚合對象中數(shù)據(jù)的行為提取出來，封裝到一個迭代器中，通過專門的迭代器來遍歷聚合對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)，這就是迭代器模式的本質(zhì)。迭代器模式是“單一職責(zé)原則”的完美體現(xiàn)。

迭代器模式模式分析自定義迭代器MyIterator——抽象迭代器MyCollection——抽象聚合類NewCollection——具體聚合類NewIterator——具體迭代器Client迭代器模式模式分析自定義迭代器

參考代碼(Chapter20Iterator\SimpleIterator)演示……迭代器模式模式分析迭代器模式常規(guī)實現(xiàn)代碼：publicclassConcreteIteratorimplementsIterator{ privateConcreteAggregateobjects;

publicConcreteIterator(ConcreteAggregateobjects) { this.objects=objects; } publicvoidfirst() {......}

publicvoidnext() {......} publicbooleanhasNext() {......}

publicObjectcurrentItem() {......}}publicclassConcreteAggregateimplementsAggregate{ ...... publicIteratorcreateIterator() { returnnewConcreteIterator(this); } ......}迭代器模式模式分析在迭代器模式中應(yīng)用了工廠方法模式，聚合類充當(dāng)工廠類，而迭代器充當(dāng)產(chǎn)品類，由于定義了抽象層，系統(tǒng)的擴展性很好，在客戶端可以針對抽象聚合類和抽象迭代器進行編程。由于很多編程語言的類庫都已經(jīng)實現(xiàn)了迭代器模式，因此在實際使用中我們很少自定義迭代器，只需要直接使用Java、C#等語言中已定義好的迭代器即可，迭代器已經(jīng)成為我們操作聚合對象的基本工具之一。迭代器模式迭代器模式實例與解析實例：電視機遙控器電視機遙控器就是一個迭代器的實例，通過它可以實現(xiàn)對電視機頻道集合的遍歷操作，本實例我們將模擬電視機遙控器的實現(xiàn)。

迭代器模式迭代器模式實例與解析實例：電視機遙控器迭代器模式迭代器模式實例與解析實例：電視機遙控器參考代碼(Chapter20Iterator\sample01)演示……迭代器模式模式優(yōu)缺點迭代器模式的優(yōu)點它支持以不同的方式遍歷一個聚合對象。迭代器簡化了聚合類。在同一個聚合上可以有多個遍歷。在迭代器模式中，增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有代碼，滿足“開閉原則”的要求。迭代器模式模式優(yōu)缺點迭代器模式的缺點由于迭代器模式將存儲數(shù)據(jù)和遍歷數(shù)據(jù)的職責(zé)分離，增加新的聚合類需要對應(yīng)增加新的迭代器類，類的個數(shù)成對增加，這在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。迭代器模式模式適用環(huán)境在以下情況下可以使用迭代器模式：訪問一個聚合對象的內(nèi)容而無須暴露它的內(nèi)部表示。需要為聚合對象提供多種遍歷方式。為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個統(tǒng)一的接口。迭代器模式模式應(yīng)用JDK1.2引入了新的Java聚合框架Collections。迭代器模式模式應(yīng)用Collection是所有Java聚合類的根接口。在JDK類庫中，Collection的iterator()方法返回一個java.util.Iterator類型的對象，而其子接口java.util.List的listIterator()方法返回一個java.util.ListIterator類型的對象，ListIterator是Iterator的子類。它們構(gòu)成了Java語言對迭代器模式的支持，Java語言的java.util.Iterator接口就是迭代器模式的應(yīng)用。迭代器模式模式應(yīng)用Java內(nèi)置迭代器參考代碼(Chapter20Iterator\JavaIterator)演示……迭代器模式模式擴展Java迭代器在JDK中，Iterator接口具有如下3個基本方法：(1)Objectnext()：通過反復(fù)調(diào)用next()方法可以逐個訪問聚合中的元素。(2)booleanhasNext()：hasNext()方法用于判斷聚合對象中是否還存在下一個元素，為了不拋出異常，必須在調(diào)用next()之前先調(diào)用hasNext()。如果迭代對象仍然擁有可供訪問的元素，那么hasNext()返回true。(3)voidremove()：用于刪除上次調(diào)用next()時所返回的元素。迭代器模式模式擴展Java迭代器Java迭代器可以理解為它工作在聚合對象的各個元素之間，每調(diào)用一次next()方法，迭代器便越過下個元素，并且返回它剛越過的那個元素的地址引用。但是，它也有一些限制，如某些迭代器只能單向移動。在使用迭代器時，訪問某個元素的唯一方法就是調(diào)用next()。迭代器模式模式擴展Java迭代器代碼示例：Iteratoriterator=collection.iterator();//collection是已實例化的集合對象iterator.next(); //跳過第一個元素iterator.remove(); //刪除第一個元素iterator.remove();iterator.next();//該語句不能去掉iterator.remove();本章小結(jié)迭代器模式提供一種方法來訪問聚合對象，而不用暴露這個對象的內(nèi)部表示，其別名為游標(biāo)。迭代器模式是一種對象行為型模式。迭代器模式包含四個角色：抽象迭代器定義了訪問和遍歷元素的接口；具體迭代器實現(xiàn)了抽象迭代器接口，完成對聚合對象的遍歷；抽象聚合類用于存儲對象，并定義創(chuàng)建相應(yīng)迭代器對象的接口；具體聚合類實現(xiàn)了創(chuàng)建相應(yīng)迭代器的接口。將遍歷聚合對象中數(shù)據(jù)的行為提取出來，封裝到一個迭代器中，通過專門的迭代器來遍歷聚合對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)，這就是迭代器模式的本質(zhì)。迭代器模式是“單一職責(zé)原則”的完美體現(xiàn)。本章小結(jié)迭代器模式的主要優(yōu)點在于它支持以不同的方式遍歷一個聚合對象，還簡化了聚合類，而且在同一個聚合上可以有多個遍歷；其缺點在于增加新的聚合類需要對應(yīng)增加新的迭代器類，類的個數(shù)成對增加，這在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。迭代器模式適用情況包括：訪問一個聚合對象的內(nèi)容而無須暴露它的內(nèi)部表示；需要為聚合對象提供多種遍歷方式；為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個統(tǒng)一的接口。在J