一、前言

本篇主题为行为型模式中的第三个模式–迭代器模式。上篇 Java 设计模式主题为《Java 设计模式之命令模式(十四)》

二、简单介绍

2.1 定义

迭代器模式是行为模式之一,它把对容器中包含的内部对象的访问委让给外部类(此外部类是指非自身的类),使用 Iterator(遍历)按顺序进行遍历访问的设计模式。

2.2 参与角色

  1. 迭代器接口(Iterator):该接口必须定义实现迭代功能的最小定义方法集。比如提供 hasNext() 和 next() 方法。

  2. 迭代器实现类(ConcreteIterator):迭代器接口 Iterator 的实现类。可以根据具体情况加以实现。

  3. 容器接口(Aggregate):定义基本功能以及提供类似 Iterator iterator() 的方法。

2.3 应用场景

  1. 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。

  2. 支持对聚合对象的多种遍历。

  3. 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

三、实现方式

我们以坐车买票为例,乘客上车后,由售票员对每个乘客进行售票操作(相当于遍历操作)。

售票员接口(Iterator):

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public interface Conductor {

/**
* 将游标指向第一个元素
*/
void first();

/**
* 将游标指向下一个元素
*/
void next();

/**
* 判断是否存在下一个元素
* @return
*/
boolean hasNext();

/**
* 判断是否是第一个元素
* @return
*/
boolean isFirst();

/**
* 判断是否是最后一个元素
* @return
*/
boolean isLast();

/**
* 获取当前游标指向的对象
* @return
*/
Object getCurrentObj();
}

巴士接口(Aggregate):

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public interface Bus {

public void getOn(Object obj);

public void getOff(Object obj);

public Conductor conductor();
}

机场大巴(Aggregate 实现类):

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public class SkyBus implements Bus{

private List<Object> list = new ArrayList<Object>();

@Override
public void getOn(Object obj) {
this.list.add(obj);
}

@Override
public void getOff(Object obj) {
this.list.remove(obj);
}

@Override
public Conductor conductor() {
return new BusConductor();
}

public List<Object> getList() {
return list;
}

public void setList(List<Object> list) {
this.list = list;
}

// 使用内部类定义迭代器,可以直接使用外部类的属性
private class BusConductor implements Conductor {

/**
* 定义游标用于记录遍历时的位置
*/
private int cursor;

@Override
public void first() {
cursor = 0;
}

@Override
public Object getCurrentObj() {
return list.get(cursor);
}

@Override
public boolean hasNext() {
return cursor < list.size();
}

@Override
public boolean isFirst() {
return cursor == 0;
}

@Override
public boolean isLast() {
return cursor == (list.size() - 1);
}

@Override
public void next() {
if (cursor < list.size()) {
cursor++;
}
}

}
}

在 Aggregate 实现类中定义内部类实现 Iterator 接口。

客户端:

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public class Client {

public static void main(String[] args) {
Bus bus = new SkyBus();
bus.getOn("张三");
bus.getOn("李四");
bus.getOn("王五");

Conductor iter = bus.conductor();
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.getCurrentObj() + "乘客,请买票!");
iter.next();
}
}
}

打印结果:

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张三乘客,请买票!
李四乘客,请买票!
王五乘客,请买票!

UML 类图表示如下: