秒懂设计模式之迭代器模式(Iterator Pattern)

发布时间:2022-06-20 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了秒懂设计模式之迭代器模式(Iterator Pattern)脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

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设计模式汇总篇,一定要收藏:永不磨灭的设计模式

概述

迭代器模式如此常用,以至于很多编程语言都默认实现了此模式,所以虽然我们天天都在用迭代器模式,但却很少有自己实现的机会。

其核心动机是为了在迭代一个容器对象的同时不暴露其内部细节,这啥意思呢?

例如ArrayList类,当我们需要迭代它的元素的时候,我们不可能将其内部存储元素用的数据结构,例如数组,暴露给用户。那样的话不仅将来更换数据结构变的不可能,而且如果将内部细节暴露给了客户端,那么就无法控制客户端对其行为了。

类型

行为型(behavioral)

难度

2颗星

定义

提供一种方法顺序访问一个容器对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。

使用场景

在java开发中,当你要你要实现自己的容器类,且要迭代里面的元素时。换句话还可以说,当你要使自己的类支持foreach 操作的时候使用此模式。

在Java中没有必要自己实现这个模式,因为Java类库默认支持了此模式,所以此处我们也以Java官方类库为例谈论一下,因为我想写一些有用的东西,而不是华而不实的东西。

实例

在我们上大学的时候,无论哪一科的老师都喜欢在课前点名,为什么会这样呢?是因为老师不知道自己班级有几名学生吗?当然不是,恰恰是因为老师明知道自己班级有多少学生,但放眼望去到场的却寥寥无几... 毕业多年,现在想想真的很怀念自己的大学生活,只恨当年为什么不拼命学习,拼命做一些有意义的事,我们的青春啊...

老师点名肯定是从头点到尾,对班里的每一个学生进行迭代...

相应接口

由于Java已经天然支持了迭代器模式,我们直接使用就好了。主要涉及如下两个接口,看起来好简单对不对?对啊,本来也没多难。不过大概10年前吧,我第一次从C#中看到这两类似的玩意还是没有理解了。哎, 又应了那句老话:在老鸟眼里的土坷垃就是菜鸟眼前的一座大山啊!

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

   //java8后加入的default方法
    ...
}
public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();

   //java8后加入的default方法
    ...    
}

如果我们要使自己的类支持迭代功能,只需要实现Iterable 接口,而这个接口仅仅是要求实现一个方法,提供一个迭代器。而这个迭代器要实现Iterator接口,所以我们唯一需要做的就是提供一个实现了Iterator接口的类而已。

实现

如下所示,我写了一个Class类,它实现了Iterable 接口。然后内部类Itr作为迭代器。此类中我使用ArrayList 作为内部数据结构,后期也可以换成数组,链表,树,图等等,而使用者却不用关心这些内部表示,这就是迭代器的妙处所在。

public class Class implements Iterable<Student> {
    private final List<Student> students = new ArrayList<>();

    public Class() {
        students.add(new Student("王二狗", 28));
        students.add(new Student("牛翠花", 20));
        students.add(new Student("林蛋大", 29));
    }

    public boolean addStudent(Student student){
       return students.add(student);
    }

    public boolean removeStudent(Student student){
       return students.remove(student);
    }

    @Override
    public Iterator<Student> iterator() {
        return new Itr();
    }

    private class Itr implements Iterator<Student> {

        int index = 0;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            if (index < students.size()) {
                return true;
            }
            return false;
        }

        @Override
        public Student next() {
            Student student = students.get(index);
            index++;
            return student;
        }
    }
}

客户端使用

相信有过点Java编程经验的用起这个类时都非常得心应手,因为他不知道已经用了多少次了。获取Class对象的迭代器,然后使用while循环迭代即可。

public class IteratorClient {

    public void checkAttendance(){
        Class cls= new Class();
        System.out.println("--------------开始点名--------------");
        Iterator<Student> iterator= cls.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

输出:

--------------开始点名--------------
Student{name='王二狗', age=28}
Student{name='牛翠花', age=20}
Student{name='林蛋大', age=29}

值得注意的是,我们也可以对Class类使用foreach循环

 for (Student cl : cls) {
     System.out.println(cl);
 }

技术要点总结

你要使你的类可以迭代(支持foreach),就实现java.lang.Iterable接口。

总结

设计模式值得你刻意练习!

GitHub源码地址:design-patterns

脚本宝典总结

以上是脚本宝典为你收集整理的秒懂设计模式之迭代器模式(Iterator Pattern)全部内容,希望文章能够帮你解决秒懂设计模式之迭代器模式(Iterator Pattern)所遇到的问题。

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