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设计模式之迭代器模式

2024-08-31 17:00:03极客资料围观30

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迭代器模式很多人都熟悉,但是什么是迭代器,为什么要用迭代器?
这个很多人就很难做出具体回答了,只是知道如果有了迭代器,那么我们就能foreach遍历了,方便循环处理。
这只是对迭代器的用途,进行了回答,foreach语法是java1.5时加入的语法糖,那么在这之前呢,之前是怎么做的?
要知道并不是所有容器都支持以索引位置的形式,来获取某个具体位置的元素,那么对于这种无序的容器当时怎么遍历呢?
这就要说到迭代器模式了
迭代器模式就是你不需要了解容器内部数据存储的细节,就可以依次的,按照某种顺序获取完容器里边的元素。

迭代器模式(Iterator Pattern)是面向对象的23种设计模式中的一种,属于行为模式的范围。
而在java中,已经开好默认的接口,你只需要按照接口的约定来实现对应的方法即可:
类图如下:

 

我们按照要求写一份实现代码,与以往容器不同的是,数据虽然只存了一份,但是我们要求遍历的时候,每份数据我都能遍历若干份:

容器类、迭代器类

 1 package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;
 2 
 3 import java.util.Iterator;
 4 
 5 /**
 6  * @discription
 7  */
 8 public class FixCollection<T> implements Iterable<T> {
 9     Object[] data;
10 
11     int max;
12 
13     int cur = 0;
14 
15     int loop = 0;
16 
17     public FixCollection(int max, int loop) {
18         this.max = max;
19         data = new Object[max];
20         this.loop = loop;
21     }
22 
23     public boolean addData(T t) {
24         if (cur < max) {
25             data[cur++] = t;
26             return true;
27         }
28         return false;
29     }
30 
31 
32     @Override
33     public Iterator<T> iterator() {
34         return new LoopIterator();
35     }
36 
37     class LoopIterator implements Iterator<T> {
38         // 索引位置:
39         int index = 0;
40 
41 
42         public LoopIterator() {
43         }
44 
45         public boolean hasNext() {
46             return cur * loop >= (index + 1);
47         }
48 
49         public T next() {
50             int i = index++ % cur;
51             return (T) data[i];
52         }
53     }
54 }

主类

 1 package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;
 2 
 3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 4 
 5 import java.util.Iterator;
 6 
 7 /**
 8  * @discription
 9  */
10 
11 @Slf4j
12 public class IterMain {
13     public static void main(String[] args) {
14         FixCollection<String> collection = new FixCollection(4, 3);
15         collection.addData("1a");
16         collection.addData("2a");
17         collection.addData("3a");
18         collection.addData("4a");
19         collection.addData("5a");
20         Iterator<String> iter = collection.iterator();
21         int i = 0;
22         while (iter.hasNext()) {
23             log.warn("iter element is {}:{}", i++, iter.next());
24         }
25 
26         int j = 0;
27         for (String item : collection) {
28             log.warn("for element is {}:{}", j++, item);
29         }
30     }
31 }

 调用结果如下:(防盗连接:本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )

16:51:57.870 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 8:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 9:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 10:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 11:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 8:1a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 9:2a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 10:3a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 11:4a

主要的步骤是这样的:

1、我们自定义的容器,实现Iterable接口,表示自定义容器支持返回一个迭代器。
2、我们返回的迭代器,实现Iterator 接口,支持迭代器的基本方法(还有没有下一个元素 hasNext(),以及返回下一个元素next())。

这样我们就可以使用迭代器了,也可以像示例那样使用foreach语法糖 来遍历,由编译器帮我完成相对晦涩的转写。
这时候有人就问了,这个迭代器模式有点太死板了,我的容器类直接支持依次的返回对象,还算迭代器模式么?(防盗连接:本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )
答案是算,只要你的容器不暴露具体数据,并且支持依次的返回数据元素,就算是迭代器模式。只是你现在将容器和迭代器的功能合为一体了,容器还要维护外界的访问状态,相对来说不如官方约定的那么优雅。
不要把设计模式想的过于复杂、刻板,其实我们在按照面向对象原则处理问题时,就已经在有意无意的使用各种设计模式了。


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