【设计模式】第十六章：迭代器模式详解及应用案例

阳光穿透心脏的1/2处 2024-03-17 14:37 155阅读 0赞

## 系列文章 ##

[【设计模式】七大设计原则][Link 1]  
[【设计模式】第一章：单例模式][Link 2]  
[【设计模式】第二章：工厂模式][Link 3]  
[【设计模式】第三章：建造者模式][Link 4]  
[【设计模式】第四章：原型模式][Link 5]  
[【设计模式】第五章：适配器模式][Link 6]  
[【设计模式】第六章：装饰器模式][Link 7]  
[【设计模式】第七章：代理模式][Link 8]  
[【设计模式】第八章：桥接模式][Link 9]  
[【设计模式】第九章：外观模式 / 门面模式][Link 10]  
[【设计模式】第十章：组合模式][Link 11]  
[【设计模式】第十一章：享元模式][Link 12]  
[【设计模式】第十二章：观察者模式][Link 13]  
[【设计模式】第十三章：模板方法模式][Link 14]  
[【设计模式】第十四章：策略模式][Link 15]  
[【设计模式】第十五章：责任链模式][Link 16]  
[【设计模式】第十六章：迭代器模式][Link 17]  
[【设计模式】第十七章：状态模式][Link 18]  
[【设计模式】第十八章：备忘录模式][Link 19]  
[【设计模式】第十九章：访问者模式][Link 20]  
[【设计模式】第二十章：解释器模式][Link 21]  
[【设计模式】第二十一章：命令模式][Link 22]  
[【设计模式】第二十二章：中介者模式][Link 23]

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#### 文章目录 ####

*  系列文章
 *  一、定义
 *  二、角色分类
 *  三、实现方式
 *   *  UML图
     *  具体实现
 *  四、应用场景
 *  五、优缺点
 *   *  优点
     *  缺点
 *  推荐

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## 一、定义 ##

> **摘自百度百科：** 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。

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## 二、角色分类 ##

**抽象迭代器（Iterator）**

定义了访问和遍历元素的接口，声明了用于遍历数据元素的方法

**具体迭代器（Concrete Iterator）**

实现了抽象迭代器，完成遍历数据元素的具体实现方法，同时在迭代器中通过游标来记录在聚合对象中当前的所处位置，游标通常是一个非负整数

**抽象聚合类（Aggregate）**

用于存储和管理元素对象，声明了创建迭代器对象的方法，充当抽象迭代器工厂使用

**具体聚合类（Concrete Aggregate）**

实现了抽象聚合类中声明的创建迭代器对象的方法，该方法返回一个于该具体聚合类对应的具体迭代器实例

**客户角色（Client）**

具体调用方法的角色

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## 三、实现方式 ##

### UML图 ###

![未命名文件 (2).png][_2_.png]

### 具体实现 ###

假如我们有一个场景为：医院看病时需要挂号，按照挂号号码来看病，就可以使用迭代器模式实现

/**
     * 病号实体类
     */
    @Data
    @ToString
    public class Patient {
        
    
      /**
       * 病人姓名
       */
      private String name;
    
      /**
       * 挂号号码
       */
      private Integer number;
    
      public Patient(String name, Integer number) {
        
        this.name = name;
        this.number = number;
      }
    
      public void diagnosis() {
        
        System.out.println("医生你好，我是第" + this.number + "号病人" + this.name)
      }
    }

**抽象聚合类（Aggregate）**

public interface Aggregate {
        
      
      void addPatient(Patient patient);
    
      void removePatient(Patient patient);
    
      PatientIterator createPatientIterator();
    }

**具体聚合类（Concrete Aggregate）**

public class ConcreteAggregate implements Aggregate {
        
      // 病人列表
      private List<Patient> list;
    
      public ConcreteAggregate() {
        
        this.list = new ArrayList<>();
      }
    
      @Override
      public void addPatient(Patient patient) {
        
        this.list.add(patient);
      }
    
      @Override
      public void removePatient(Patient patient) {
        
        this,list.remove(patient);
      }
    
      @Override
      public PatientIterator createPatientIterator() {
        
        return new ConcreteIterator(this.list);
      }
    }

**抽象迭代器（Iterator）**

public interface Iterator {
        
      boolean hasNext();
    
      Patient next();
    }

**具体迭代器（Concrete Iterator）**

public class ConcreteIterator implements Iterator {
        
      private List<Patient> list;
      private int position = 0;
      private Patient currentPatient;
    
      public ConcreteIterator(List<Patient> list) {
        
        this.list = list;
      }
    
      @Override
      public boolean hasNext() {
        
        return position < list.size;
      }
    
      @Override
      public Patient next(){
        
        currentPatient = list.get(position);
        position++;
        return currentPatient;
      }
    }

**客户角色（Client）**

public class Client {
        
      public static void main(String[] args) {
        
        Aggregate doctorA = new ConcreteAggregate();
        doctorA.addPatient(new Patient("张三", 1));
        doctorA.addPatient(new Patient("李四", 2));
        doctorA.addPatient(new Patient("王五", 3));
        doctorA.addPatient(new Patient("赵六", 4));
    
        Iterator iterator = doctorA.createPatientIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
        
          Patient patient = iterator.next();
          patient.diagnosis();
        }
      }
    }

**运行结果**

医生你好，我是第1号病人张三
    医生你好，我是第2号病人李四
    医生你好，我是第3号病人王五
    医生你好，我是第4号病人赵六

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## 四、应用场景 ##

> 以下部分内容摘自**菜鸟教程**

**意图：** 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。

**主要解决：** 不同的方式来遍历整个整合对象。

**何时使用：** 遍历一个聚合对象。

**如何解决：** 把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。

**关键代码：** 定义接口：hasNext, next。

**应用实例：** JAVA 中的 iterator。

**使用场景：**

1.  访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
2.  需要为聚合对象提供多种遍历方式。
3.  为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

**注意事项：** 迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。

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## 五、优缺点 ##

### 优点 ###

1.  它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。
2.  迭代器简化了聚合类。
3.  在同一个聚合上可以有多个遍历。
4.  在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。

### 缺点 ###

由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

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## 推荐 ##

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