Java設(shè)計模式課件-迭代器模式

大綱

迭代器模式概述

迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的應(yīng)用實例

使用內(nèi)部類實現(xiàn)迭代器

Java內(nèi)置迭代器

迭代器模式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境遙控器迭代器模式概述

電視機遙控器與電視機示意圖迭代器模式概述

分析

電視機存儲電視頻道的集合聚合類(AggregateClasses)

電視機遙控器操作電視頻道迭代器(Iterator)

訪問一個聚合對象中的元素但又不需要暴露它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)迭代器模式概述

分析

聚合對象的兩個職責：?存儲數(shù)據(jù)，聚合對象的基本職責?遍歷數(shù)據(jù)，既是可變化的，又是可分離的

將遍歷數(shù)據(jù)的行為從聚合對象中分離出來，封裝在迭代器對象中

由迭代器來提供遍歷聚合對象內(nèi)部數(shù)據(jù)的行為，簡化聚合對象的設(shè)計，更符合單一職責原則迭代器模式概述

迭代器模式的定義迭代器模式：提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素，且不用暴露該對象的內(nèi)部表示。aggregateobjectsequentiallywithoutexposingitsunderlyingrepresentation.IteratorPattern:Provideawaytoaccesstheelementsofanaggregateobjectsequentiallywithoutexposingitsunderlyingrepresentation.

對象行為型模式迭代器模式概述

迭代器模式的定義

又名游標(Cursor)模式

通過引入迭代器，客戶端無須了解聚合對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)對聚合對象中成員的遍歷，還可以根據(jù)需要很方便地增加新的遍歷方式為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個統(tǒng)一的如果要在迭代器中增加新的方法，則需要修改抽象迭代器在圖中，現(xiàn)給出使用迭代器模式重構(gòu)后的解決方案。+listIterator(intindex):ListIteratorsuper(products);publicclassConcreteIteratorimplementsIterator{++createIterator()ProductList(Listproducts):AbstractIteratorpackagejava.(5)Client：客戶端測試類--cursor1cursor2//商品迭代器：具體迭代器，內(nèi)部類實現(xiàn)persons=newArrayList();//創(chuàng)建一個ArrayList類型的聚合對象super(products);構(gòu)即可實現(xiàn)對聚合對象中成員的遍歷，還可以根據(jù)需又名游標(Cursor)模式迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的結(jié)構(gòu)IteratorAggregate+first()++next()hasNext()+currentItem()+createIterator()ConcreteIteratorConcreteAggregate+first()+next()+hasNext()+currentItem()+createIterator()aggregate迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的結(jié)構(gòu)

迭代器模式包含以下4個角色：?Iterator（抽象迭代器）?ConcreteIterator（具體迭代器）?Aggregate?ConcreteAggregate（抽象聚合類）（具體聚合類）迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的實現(xiàn)

典型的抽象迭代器代碼：publicinterfaceIterator{publicvoidfirst();//將游標指向第一個元素publicvoidnext();//將游標指向下一個元素publicbooleanhasNext();//判斷是否存在下一個元素publicObjectcurrentItem();//獲取游標指向的當前元素}迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)publicclassConcreteIteratorimplementsIterator{

迭代器模式的實現(xiàn)privateConcreteAggregateobjects;//維持一個對具體聚合對象的引用，以便于訪問存儲在聚合對象中的數(shù)據(jù)

privateintcursor;//典型的具體迭代器定義一個游標，用于記錄當前訪問位置代碼：publicConcreteIterator(ConcreteAggregateobjects){this.objects=objects;}publicvoidfirst(){......}publicvoidnext(){......}publicbooleanhasNext(){......}publicObjectcurrentItem(){......}}迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的實現(xiàn)

典型的抽象聚合類代碼：publicinterfaceAggregate{IteratorcreateIterator();}迭代器模式的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)

迭代器模式的實現(xiàn)

典型的具體聚合類代碼：publicclassConcreteAggregateimplementsAggregate{......publicIteratorcreateIterator(){returnnewConcreteIterator(this);}......}某軟件公司為某商場開發(fā)了一套銷售管理系統(tǒng)，AbstractObjectList類的方法與說明在對該系統(tǒng)進行分析和設(shè)計時，開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)常需要對系統(tǒng)中的商品數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)等進行遍歷，為了復用這些遍歷代碼，方法名開發(fā)人員設(shè)計了一個抽象的數(shù)據(jù)集合方法說明類AbstractObjectList迭代器模式的應(yīng)用實例AbstractObjectListaddObject()，將存儲商品和客戶等數(shù)據(jù)的類作為其子類()構(gòu)造方法增加元素，用于給objects對象賦值，AbstractObjectListremoveObject類結(jié)構(gòu)如下圖所示：()刪除元素

實例說明getObjects()獲取所有元素AbstractObjectListisLast()-objects:List<Object>判斷當前元素是否是最后一個元素previous+()AbstractObjectList(ArrayListobjects)移至上一個元素isFirst()+addObject(Objectobj)判斷當前元素是否是第一個元素:voidgetNextItem+removeObject(Objectobj)()獲取下一個元素getPreviousItem+getObjects()()獲取上一個元素+next()AbstractObjectList+isLast()類的子類ProductList和CustomerList:boolean分別用于存儲商品通過分析，發(fā)現(xiàn)+isFirst()AbstractObjectList類的職責非常重，:boolean它既負責存儲和管next()移至下一個元素{abstract}:void:List:void數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)+。previous()理數(shù)據(jù)，又負責遍歷數(shù)據(jù)，違背了單一職責原則，+getNextItem():Object實現(xiàn)代碼將非常復雜。:void因此，開發(fā)人員決定使用迭代器模式對+getPreviousItem()AbstractObjectList:Object類進行重構(gòu)，將負責遍歷數(shù)據(jù)的方法提取出來，封裝到專門的類中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)遍歷分離，還可以給不同的具體數(shù)據(jù)集合類提供不同的遍歷方式。AbstractObjectList類結(jié)構(gòu)圖示：在圖中，現(xiàn)給出使用迭代器模式重構(gòu)后的解決方案。List類型的對象objects用于存儲數(shù)據(jù)，其方法與說明如下表所迭代器模式的應(yīng)用實例AbstractIterator

實例類圖AbstractObjectList{abstract}+next()+isLast()+previous()++isFirst()getNextItem()+getPreviousItem():Object:void:boolean:void:boolean:Object#objects++AbstractObjectList(Listobjects)addObject(Objectobj):void+removeObject(Objectobj)++getObjects()createIterator():List<Object>:void:List:AbstractIteratorProductIterator--productListproducts:ProductList:List--cursor1cursor2++ProductIterator(ProductListlist)next():void+isLast()++previous()isFirst()++getNextItem()getPreviousItem()ProductList:int:int++createIterator()ProductList(Listproducts):AbstractIterator:boolean:void:boolean:Object:Object銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)遍歷結(jié)構(gòu)圖迭代器模式的應(yīng)用實例

實例代碼

(1)AbstractObjectList：抽象聚合類

(2)ProductList：商品數(shù)據(jù)類，充當具體聚合類

(3)AbstractIterator：抽象迭代器

(4)ProductIterator：商品迭代器，充當具體迭代器

(5)Client：客戶端測試類演示……Code(designpatterns.iterator)迭代器模式的應(yīng)用實例

結(jié)果及分析

如果需要增加一個新的具體聚合類，只需增加一個新的聚合子類和一個新的具體迭代器類即可，原有類庫代碼無須修改，符合開閉原則

如果需要更換一個迭代器，只需要增加一個新的具體迭代器類作為抽象迭代器類的子類，重新實現(xiàn)遍歷方法即可，原有迭代器代碼無須修改，也符合開閉原則

如果要在迭代器中增加新的方法，則需要修改抽象迭代器的源代碼，這將違背開閉原則使用內(nèi)部類實現(xiàn)迭代器

實現(xiàn)

JDK中的AbstractListpackagejava.util;……publicabstractclassAbstractList<E>extendsAbstractCollection<E>implementsList<E>{......privateclassItrimplementsIterator<E>{intcursor=0;......}……}使用內(nèi)部類實現(xiàn)迭代器

//public使用內(nèi)部類實現(xiàn)的商品數(shù)據(jù)類實現(xiàn)classProductListextendsAbstractObjectList{publicProductList(Listproducts){

JDK中的AbstractListsuper(products);}publicAbstractIteratorcreateIterator(){returnnewProductIterator();}//商品迭代器：具體迭代器，內(nèi)部類實現(xiàn)privateclassProductIteratorimplementsAbstractIterator{privateintcursor1;privateintcursor2;//省略其他代碼}}Java內(nèi)置迭代器

結(jié)構(gòu)CollectionIterator+iterator():IteratorListListIterator++iterator()listIterator()+listIterator(intindex):ListIterator:Iterator:ListIteratorAbstractListAbstractSequentialListLinkedListListItr++Iterator()listIterator()+listIterator(intindex):ListIterator:Iterator:ListIterator+Iterator()+listIterator(intindex):ListIterator:Iterator+listIterator(intindex):ListIteratorJava內(nèi)置迭代器

實現(xiàn)

packagejava.util;publicinterfaceCollection<E>extendsIterable<E>{……booleanadd(Objectc);booleanaddAll(Collectionc);booleanremove(Objecto);booleanremoveAll(Collectionc);booleanremainAll(Collectionc);Iteratoriterator();……}Java內(nèi)置迭代器

實現(xiàn)

packagejava.util;publicinterfaceIterator<E>{booleanhasNext();Enext();voidremove();}importjava.util.*;publicclassIteratorDemo{publicstaticvoidprocess(Collectionc){Iteratori=c.iterator();//Java內(nèi)置迭代器創(chuàng)建迭代器對象//通過迭代器遍歷聚合對象while(i.hasNext()){

應(yīng)用System.out.println(i.next().toStr