有什么网站可以做外贸出口信息,长葛网站制作,seo网站建设刘贺稳营销专家a,网站经营跟备案不符导读#xff1a;软件设计模式是一种表达、记录和重用软件设计结构和设计经验的新方法#xff0c;它对反复出现的设计结构的关键特征进行识别、抽象和命名#xff0c;使重用成功设计和结构更加容易。本文介绍了软件设计模式的特点、描述方式以及在设计中使用模式带来的好处软件设计模式是一种表达、记录和重用软件设计结构和设计经验的新方法它对反复出现的设计结构的关键特征进行识别、抽象和命名使重用成功设计和结构更加容易。本文介绍了软件设计模式的特点、描述方式以及在设计中使用模式带来的好处并就迭代器Iterator模式在Java集合框架类JavaCollectionFramework中的典型实现为例说明此模式的实现方法以及利用此模式带来的软件扩充和使用的方便性。Iterator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的访问集合内部的数据。关键词设计模式Iterator模式Java集合框架类0 引 言随着计算机网络和通信的快速发展和广泛应用市场对企业的软件能力提出了近乎苛刻的要求提高软件能力来化解软件危机已成为软件业的头等大事。。构件化和重用是200多年来工业化社会发展的成功经验借鉴工业社会发展的成功经验确定可行的软件工业化目标显得非常重要。构件化和重用是提高软件能力的必有之路。软件设计模式是一种表达、记录和重用软件设计结构和设计经验的新方法它对反复出现的设计结构的关键特征进行识别、抽象和命名使重用成功设计和结构更加容易。软件设计模式已经成为现代软件系统设计的重要研究对象。。本文介绍了软件设计模式的特点、描述方式以及在设计中使用模式带来的好处并就迭代器Iterator模式在Java集合框架类Java Collection Framework中的典型实现为例说明此模式的实现方法以及利用此模式带来的软件扩充和使用的方便性。1 设计模式设计模式的思想最初来源于建筑领域但其中体现的思想也适用于其它领域例如面向对象软件设计领域。设计模式关注的是特定设计问题及其解决方案在每种模式中均描述一个设计问题和一个经过验证的、通用的解决方案这个解决方案是对反复出现的设计结构进行识别和抽象得到的它通常由多个对象组成模式中不仅描述对象的设计而且描述对象间的通信。一个设计模式有四个基本要素 模式名称一个助记名它用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果。问题(problem)描述应该在何时使用该模式。解决方案(solution)描述设计的组成成分它们之间的相互关系及各自的职责和协作方式。效果(consequences) 描述了模式应用的效果及使用模式 [论文网 www.uuubuy.com]应权衡的问题。模式效果包括它对系统的灵活性、扩充性或可移植性的影响显式地列出这些效果对理解和评价这些模式很有帮助。根据所解决的问题不同设计模式可分为创建型模式、结构型模式和行为模式三类。创建型模式都和如何有效地创建类的实例相关这些模式使程序能够根据特定的情况创建特定的类。通过new来创建实例只能够在程序中生成固定的类。但是在很多情况下程序需要根据不同的情况生成不同的类的实例这就需要将实例的生成过程抽象到一个特殊的创建类中由该类在运行时决定生成哪种类的实例。这样使得程序有更好的灵活性和通用性。结构型模式处理类和对象的组合将类和对象组合起来以构成更加复杂的结构。它又被划分为类模式和对象模式。类模式和对象模式之间的区别在于类模式通过继承关系来提供有效的接口;而对象模式通过对象合成或将对象包含在其它对象中的方式构成更加复杂的结构行为模式行为类型的模式主要是那些处理对象之间通讯的模式。它描述类或对象的交互和职责分配定义对象间的通信和复杂程序中的流控。本文涉及的迭代器Iterator模式就是一种行为模式。2 迭代器模式(Iterator Pattern)在面向对象的软件设计中我们会遇到一类集合对象这类集合对象的内部结构的实现可能差别很大但是我们需要关心的只有两点一是集合内部的数据存储结构二是遍历集合内部的数据。单一职责原则是面向对象设计的一条重要原则所以我们要尽可能的去分解这些职责用不同的类去承担不同的职责。Iterator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的访问集合内部的数据。迭代器使用的意图是提供一种方法顺序访问一个集合对象中的各个元素而又不需要暴露该对象的内部细节。现在的电视机使用[后一个]和[前一个]按钮切换频道。当按下[后一个]按钮时将切换到下一个预置的频道。作为电视机的用户当我们改变频道时我们关心的不是具体的频道而是节目内容。如果对一个频道的节目不感兴趣那么可以换下一个频道而不需要知道它是具体是第几频道图1给出了使用频道迭代器来选台的对象图。 图1使用选频器做例子的Iterator模式对象图 迭代器模式在客户与容器之间加入了迭代器角色。它可以把访问逻辑从不同类型的集合类中抽象出来从而避免向客户端暴露集合的内部结构。。客户端自身不维护遍历集合的指针所有的内部状态如当前元素位置是否有下一个元素都由Iterator来维护客户端从不直接和集合类打交道它总是控制Iterator向它发送向前向后取当前元素的命令就可以间接遍历整个集合。为了使客户程序从与具体迭代器耦合的困境中脱离出来避免具体迭代器的更换给客户程序带来的修改迭代器模式抽象了具体迭代器使得客户程序更具一般性和重用性。Iterator模式结构图如图2所示下图2 Iterator模式结构图从结构上可以看出迭代器模式由以下角色组成迭代器角色Iterator负责定义访问和遍历元素的接口具体迭代器角色Concrete Iterator实现迭代器接口并要记录遍历中的当前位置容器角色Container负责提供创建具体迭代器角色的接口具体容器角色Concrete Container实现创建具体迭代器角色的接口它与该容器的结构相关。迭代器角色的加入就可以很好的避免容器内部细节的暴露而且也使得设计符合“单一职责原则”。具体迭代器角色和具体容器角色是耦合在一起的即遍历算法是与容器的内部细节紧密相关的。3 Java类库中Iterator模式实现Java类库是设计模式的经典应用在此以Java类库中的集合框架类Java Collection Framework为例来讨论Iterator模式的实现。在JavaCollection Framework的应用中遍历的进程是由客户程序来控制的这种实现方式被称为外部迭代器它比由迭代器自身来控制迭代的内部迭代器更加灵活、强大。遍历算法的实现表面上看应该在迭代器角色中实现。这样既便于在一个容器上使用不同的遍历算法也便于将一种遍历算法应用于不同的容器。但是这样就要求容器角色公开自己的私有属性从而破坏掉容器的封装性。所以遍历算法被放到容器角色里来实现。这样遍历算法便和特定的容器捆绑在一起迭代器角色仅仅存放 [论文网 www.uuubuy.com]一个遍历的当前位置。这样做的另一个好处是对同一个容器对象可以同时进行多个遍历。因为遍历状态是保存在每一个迭代器对象中的。在Java Collection Framework的应用中提供的具体迭代器角色是定义在容器角色中的内部类这样保护了容器的封装。同时容器也提供了遍历算法接口便于扩展各自的迭代器。下面给出迭代器模式中的四个角色在JDK5.0中的JavaCollection Framework中所对应的代码片段以此来分析迭代器模式如何在Java Collection Framework中实现图3给出了我们要分析的基本类的类图图3 Java Collection Framework中一个基本类图1迭代器角色接口Iterator定义了遍历的接口 代码片段1public interfaceIteratorE {boolean hasNext();E next();void remove();}2容器角色接口List。3具体容器角色实现List接口并继承抽象类AbstractList的ArrayList类。4具体迭代器角色它是以抽象类AbstractList的内部类的形式出来的。抽象类AbstractList是为了将各个具体容器角色的公共部分提取出来而存在的。代码片段2所示的方法iterator()是负责创建具体迭代器角色的工厂方法。代码片段2publicIteratorE iterator() {return new Itr();}作为内部类的具体迭代器角色其类图如图4所示具体实现的代码如代码段3所示。图4 具体迭代器角色类图代码片段3 private class Itrimplements IteratorE {intcursor 0;intlastRet -1;intexpectedModCount modCount;publicboolean hasNext() {return cursor ! size();}publicE next() {checkForComodification();try {E next get(cursor) ; lastRet cursor; return next; } catch(IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } publicvoid remove() { if (lastRet -1) throw new IllegalStateException();checkForComodification();try {AbstractList.this.remove(lastRet);if (lastRet cursor) cursor--;lastRet -1;expectedModCount modCount;} catch(IndexOutOfBoundsException e) {throw new ConcurrentModificationException();}}finalvoid checkForComodification() {if (modCount ! expectedModCount)throw new ConcurrentModificationException();}}迭代器模式的使用如下面的代码段4所示客户程序要先得到具体容器角色然后再通过具体容器角色得到具体迭代器角色。这样便可以使用具体迭代器角色来遍历容器。代码片段4ListE [论文网 www.uuubuy.com] listnew ArrayList E()Iterator it list.iterator();while(it.hasNext()){it.next();//do some businesss logic }4 总结迭代器模式在应用中使用非常广泛它通过抽象出一个负责遍历行为的迭代器类来达到既不暴露集合的内部结构又可让外部代码透明的访问集合内部数据的目标。在实现自己的迭代器时要操作的容器必须有相应的接口支持通过在容器内增加相应的内部迭代器类来实现对具体容器的遍历并且还要有创建具体迭代器角色的工厂方法。当然不同结构的容器角色其遍历的含义和实现也有较大差别特别是当容器中存在复合对象或数据结构复杂时如何进行深层遍历以及遍历的安全性都是值得关注的问题。[参 考文 献][1]美GoF。设计模式--可复用的面向对象软件的基础机械工业出版社2005. [2]深入浅出Java设计模式 http://www.cn-java.com.[3].NET设计模式 http://www.cnblogs.com.[4]龚波。java设计模式人民邮电出版社2007.[5]饶一梅王治宝王秀峰。软件设计模式及其在Java类库中的典型实现。[J]计算机工程与应用2002/4P48—50.
