Java 设计模式——迭代器模式

模式定义

迭代器模式（Iterator Pattern），属于行为型模式，是 Java非常常用的设计模式。这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层表示。迭代器在Java中有专门的Iterator接口，Java集合类一般都实现了该接口，也就是说都支持通过迭代器来进行顺序元素访问。

模式示例

迭代器模式实现的关键就是迭代接口的定义了，一般需要定义以下方法：

hashNext()，是否存在下一个元素；
next()，获取下一个元素；

下面通过示例来实现迭代器模式，需要定义聚合对象，迭代器。下例主要完成对一组姓名信息的迭代输出（只为演示使用）。

定义迭代器接口

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

定义Container接口，用于获取迭代器

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public interface Container {
    Iterator getIterator();
}

定义聚合对象，并实现迭代器接口

public class NameRepository implements Container {
    public String names[] = {"Ethan", "Jason", "Karen", "Ascii"};

    @Override
    public Iterator getIterator() {
        return new NameIterator();
    }

    private class NameIterator implements Iterator {

        int index;

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

        @Override
        public Object next() {
            if(hasNext()){
                return names[index++];
            }
            return null;
        }
    }
}

编写客户端进行迭代访问

public class IteratorPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        NameRepository namesRepository = new NameRepository();

        Iterator iterator = namesRepository.getIterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            String name = (String)iterator.next();
            System.out.println("Name : " + name);
        }
    }
}

输出结果如下

Name : Ethan
Name : Jason
Name : Karen
Name : Ascii

注意：在需要对集合遍历并删除指定元素时，用迭代器可以很好的避免边移除边遍历造成的问题。

模式总结

从Java集合类大都实现了Iterator这一点可以看出，迭代器模式肯定会给设计者带来诸多好处。它主要解决对聚合对象的遍历问题，可以通过定义不同的迭代器来完成不同方式的遍历。

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
1. 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。

使用场景

访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
需要为聚合对象提供多种遍历方式。
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。