图解Java设计模式之迭代器模式
编写程序展示一个学校院系结构 ：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。如图 ：
1）将学院看做是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的。
2）实际上我们的要求是 ：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案，不能很好实现遍历操作。
1）迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式
2）如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他方式，当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。
3）迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即 ：不暴露其内部的结构。
说明 ：
1）Iterator ：迭代器接口，是系统提供，含义 hasNext、next、remove
2）ConcreteIterator ：具体的迭代器类，管理迭代。
3）Aggregate ：一个统一的聚合接口，将客户端和具体聚合解耦。
4）ConcreteAggreage ：具体的聚合持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器，该迭代器可以正确遍历集合
5）Client ：客户端，通过Iterator和Aggregate依赖子类。
- 应用实例要求 编写程序展示一个学校院系结构:需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院， 一个学院有多个系。
package com.example.demo.iterator;
import java.util.Iterator;
import javax.swing.text.Position;
public class ComputerCollegeIterator implements Iterator{
// 这里我们需要Department 是以怎样的方式存放
private Department[] departments;
// 遍历的位置
private int position = 0;
public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
super();
this.departments = departments;
}
/**
* 判断是否还有下一个元素
*/
@Override
public boolean hasNext() {
// TODO Auto-generated method stub
if (departments.length <= position || departments[position] == null) {
return false;
}
return true;
}
@Override
public Object next() {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = departments[position];
position += 1;
return department;
}
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class InfoColleageIterator implements Iterator{
/**
* 信息工程学院是以list方式存放系
*/
private List<Department> departmentList;
/**
* 索引
*/
private int index = -1;
public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
super();
this.departmentList = departmentList;
}
/**
* 判断list中还有没有下一个元素
*/
@Override
public boolean hasNext() {
// TODO Auto-generated method stub
if (index >= departmentList.size() - 1) {
return false;
}
index += 1;
return true;
}
@Override
public Object next() {
// TODO Auto-generated method stub
return departmentList.get(index);
}
/**
* remove空实现
*/
public void remove() {
}
}
package com.example.demo.iterator;
/**
* 系
* @author zhaozhaohai
*
*/
public class Department {
private String name;
private String desc;
public Department(String name, String desc) {
super();
this.name = name;
this.desc = desc;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getDesc() {
return desc;
}
public void setDesc(String desc) {
this.desc = desc;
}
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.Iterator;
public interface College {
public String getName();
/**
* 增加系的方法
* @param name
* @param desc
*/
public void addDepartment(String name, String desc);
/**
* 返回一个迭代器，遍历
* @return
*/
public Iterator createIterator();
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.Iterator;
public class ComputerCollege implements College{
private Department[] departments;
// 保持当前数组的对象个数
private int numOfDepartment = 0;
public ComputerCollege() {
departments = new Department[5];
addDepartment("java", "java");
addDepartment("前端", "前端");
addDepartment("大数据", "大数据");
}
@Override
public String getName() {
// TODO Auto-generated method stub
return "计算机学院";
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = new Department(name, desc);
departments[numOfDepartment] = department;
numOfDepartment += 1;
}
@Override
public Iterator createIterator() {
// TODO Auto-generated method stub
return new ComputerCollegeIterator(departments);
}
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class InfoCollege implements College{
private List<Department> departmentList;
public InfoCollege() {
departmentList = new ArrayList<Department>();
addDepartment(" 信息安全专业 ", "信息安全专业");
addDepartment("网络安全专业", "网络安全专业");
addDepartment("工程安全专业", "工程安全专业");
}
@Override
public String getName() {
// TODO Auto-generated method stub
return "信息工程学院";
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = new Department(name, desc);
departmentList.add(department);
}
@Override
public Iterator createIterator() {
// TODO Auto-generated method stub
return new InfoColleageIterator(departmentList);
}
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class OutPutImpl {
// 学院集合
private List<College> colleges;
public OutPutImpl(List<College> colleges) {
super();
this.colleges = colleges;
}
/**
* 遍历所有学院，然后调用printDepartment 输出各个学院的系
*/
public void printCollege() {
// 从collegeList 取出所有学院，Java中的list 已经实现Iterator
Iterator iterator = colleges.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
// 取出一个学院
College college = (College) iterator.next();
System.out.println("====" + college.getName() + "====");
printDepartment(college.createIterator());
}
}
/**
* 输出学院里的系
* @param iterator
*/
public void printDepartment(Iterator iterator) {
while (iterator.hasNext()) {
Department department = (Department)iterator.next();
System.out.println(department.getName());
}
}
}
package com.example.demo.iterator;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 创建学院
List<College> colleges = new ArrayList<College>();
ComputerCollege college = new ComputerCollege();
InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
colleges.add(college);
//colleges.add(infoCollege);
OutPutImpl outPutImpl = new OutPutImpl(colleges);
outPutImpl.printCollege();
}
}
对类图的角色分析和说明 ：
1）内部类Itr 充当具体实现迭代器 Iterator 的类，作为ArrayList 内部类
2）Lits 就是充当类聚合接口，含有一个Iterator() 方法，返回一个迭代器对象
3）ArrayList 是实现聚合接口 List 的子类，实现类iterator()
4）Iterator 接口系统提供
5）迭代器模式解决了，不同集合（ArrayList，LinkedList）统一遍历问题
优点 ：
1）提供一个统一的方法遍历对象，客户不用再考虑聚合的类型，使用一种方法就可以遍历对象了。
2）隐藏了聚合的内部结构，客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器，而不会知道聚合的具体组成。
3）提供了一种设计思想，就是一个类应该只有一个引起变化的原因（叫做单一职责原则）。在聚合类中，我们把迭代器分开，就是要把管理对象集合和遍历对象集合的责任分开，这样一来集合改变的话，只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话，只影响到了迭代器。
4）当要展示一组相似对象，或者遍历一组相同对象时使用，适合使用迭代器模式。
缺点 ：
1）每个聚合对象都要一个迭代器，会生成多个迭代器不好管理类。