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迭代器设计模式是一种行为型设计模式用于提供一种统一的方式来遍历一个集合对象中的元素而不需要暴露该对象的内部结构。它将集合对象的遍历操作与集合对象本身分离开来使得遍历操作可以独立于集合对象进行变化。
迭代器设计模式通常包含以下几个角色
迭代器Iterator定义了遍历集合对象中元素的接口包括获取下一个元素、判断是否还有元素等方法。 具体迭代器ConcreteIterator实现迭代器接口负责实现遍历集合对象中元素的具体逻辑。 集合对象Aggregate定义了创建迭代器对象的接口通常会有一个方法用于返回一个迭代器对象。 具体集合对象ConcreteAggregate实现集合对象接口负责创建具体迭代器对象。
迭代器设计模式的优点包括
将遍历操作与集合对象分离使得集合对象和遍历算法可以独立地变化。 对客户端隐藏了集合对象的内部结构提供了一种统一的方式来遍历不同类型的集合对象。 可以支持多个同时进行的遍历操作。
迭代器设计模式常见的应用场景包括遍历数据库结果集、遍历文件系统、遍历链表等。
2 迭代器模式有几种形式
迭代器模式有两种形式内部迭代器和外部迭代器。
内部迭代器 内部迭代器是指迭代器的遍历逻辑由迭代器本身控制使用起来简单方便。在使用迭代器对象时我们只需要调用迭代器的相关方法即可完成遍历操作比如调用next()方法获取下一个元素。内部迭代器隐藏了迭代器的具体实现逻辑对于客户端来说只需要关注使用迭代器来遍历集合对象即可。
外部迭代器 外部迭代器是指迭代器的遍历逻辑由客户端控制客户端需要显式地调用迭代器的方法来进行遍历操作。外部迭代器提供了更大的灵活性允许用户自定义遍历逻辑可以根据自己的需求来控制遍历的顺序、终止条件等。外部迭代器相对于内部迭代器来说更加灵活但使用起来也相对复杂一些。
不同形式的迭代器适用于不同的场景。对于简单的遍历操作内部迭代器可以更方便地使用而需要更复杂的遍历逻辑时外部迭代器可以提供更多的灵活性。
3 请用java提供一个具体的例子帮助理解迭代器模式
当我们需要遍历一个电影库中的电影时我们可以使用迭代器模式来简化遍历的过程。假设我们有一个 Movie 类表示电影然后我们有一个 MovieLibrary 类表示电影库其中包含了一组电影。
首先我们定义一个迭代器接口 Iterator它定义了两个方法hasNext() 用于判断是否还有下一个元素next() 用于返回下一个元素。
public interface IteratorT {boolean hasNext();T next();
}接下来我们实现一个具体的电影库类 MovieLibrary它包含一个内部类 MovieIterator 实现了迭代器接口并用于遍历电影库中的电影。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class MovieLibrary {private ListMovie movies;public MovieLibrary() {movies new ArrayList();}public void addMovie(Movie movie) {movies.add(movie);}public IteratorMovie createIterator() {return new MovieIterator();}private class MovieIterator implements IteratorMovie {private int index;Overridepublic boolean hasNext() {return index movies.size();}Overridepublic Movie next() {if (hasNext()) {return movies.get(index);}return null;}}
}然后我们定义一个 Movie 类来表示电影。在这个例子中我们只需要一个简单的电影名称字段。
public class Movie {private String name;public Movie(String name) {this.name name;}public String getName() {return name;}
}最后我们可以使用迭代器来遍历电影库中的电影
public class Main {public static void main(String[] args) {MovieLibrary library new MovieLibrary();library.addMovie(new Movie(Movie 1));library.addMovie(new Movie(Movie 2));library.addMovie(new Movie(Movie 3));IteratorMovie iterator library.createIterator();while (iterator.hasNext()) {Movie movie iterator.next();System.out.println(movie.getName());}}
}输出结果:
Movie 1
Movie 2
Movie 3通过这个例子我们可以看到使用迭代器模式可以对一个集合对象进行统一的遍历而不需要了解其内部的具体实现细节。这样可以提高代码的可复用性和灵活性。
4 java jdk是不是有一个自带的迭代器接口
是的Java JDK中有一个自带的迭代器接口就是java.util.Iterator接口。该接口定义了在集合对象上进行遍历的方法。
Iterator接口定义了以下几个方法
boolean hasNext()检查是否还有下一个元素。 E next()返回下一个元素。 void remove()从集合中删除迭代器返回的最后一个元素可选操作。 为了使用迭代器我们需要先通过集合对象的iterator()方法获取一个Iterator实例然后就可以使用hasNext()和next()方法来遍历集合中的元素。
下面是一个具体的例子演示如何使用Java JDK的迭代器接口来遍历一个ArrayList集合对象
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;public class Main {public static void main(String[] args) {ListString list new ArrayList();list.add(Apple);list.add(Banana);list.add(Cherry);IteratorString iterator list.iterator();while (iterator.hasNext()) {String element iterator.next();System.out.println(element);}}
}以上代码会打印出以下结果
Apple
Banana
Cherry在这个例子中我们通过ArrayList的iterator()方法获取了一个Iterator实例。然后使用hasNext()和next()方法来遍历ArrayList中的元素。当没有更多元素时循环会结束。
使用Java JDK自带的迭代器接口我们可以方便地对各种集合对象进行遍历操作而不需要了解它们的具体实现细节。
