迭代器模式

为什么会有迭代器模式

我们在对对象元素进行处理时，有时需要将同一类对象堆起来成为一个集合，集合的数据类型可以是数组、栈、列表、HashMap等数据类型；但在某些时候，你的客户想要遍历这些对象，出于数据安全，你又不想让用户知道存储对象元素的集合的数据类型，迭代器的作用就是能让客户遍历你的对象，而又无法窥视你是如何（存储对象元素的集合数据类型客户不知道）存储对象的。

没有使用迭代器的代码设计

对象村餐厅和对象寸煎饼屋合并

餐厅对象和煎饼屋对象共用的菜单项类

public class MenuItem {String name;String description;double price;public MenuItem(String name, String description, double price) {this.name = name;this.description = description;this.price = price;}public String getName() {...}public void setName(String name) {...}public String getDescription() {...}public void setDescription(String description) {...}public double getPrice() {...}public void setPrice(double price) {...}@Overridepublic String toString() {...}
}

餐厅菜单对象

//餐厅菜单实现
public class DinerMenu {int numberOfItems=0;MenuItem[] menuItems;static final int MAX_ITEMS=6;public DinerMenu(){menuItems = new MenuItem[MAX_ITEMS];addItem("BLT","Bacon with lettuce",2.99);addItem("Vegetarian BLT","Bacon with tomato",2.99);addItem("Hotdog","A hot dog,with sauerkraut",2.99);}public void addItem(String name,String description,Double price){MenuItem menuItem = new MenuItem(name,description,price);if(numberOfItems >= MAX_ITEMS){System.out.println("error");}else{menuItems[numberOfItems] = menuItem;numberOfItems++;}}public MenuItem[] getMenuItems(){return menuItems;}}

煎饼屋菜单对象

//煎饼屋菜单实现
public class PancakeHouseMenu {ArrayList<MenuItem> menuItems = new ArrayList<MenuItem>();;public PancakeHouseMenu() {addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);}public void addItem(String name,String description,double price){MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, price);menuItems.add(menuItem);}public ArrayList<MenuItem> getMenuItems(){return menuItems;}
}

创建一个Java版本的女招待，女招待能按需为顾客打印定制的菜单

//女招待
public class Alice {void printMenu(){//获得煎饼屋菜单对象PancakeHouseMenu pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();//获得煎饼屋对象中的菜单列表ArrayList<MenuItem> menuItems = pancakeHouseMenu.getMenuItems();//遍历菜单列表for(int i=0;i<menuItems.size();i++) {MenuItem menuItem = menuItems.get(i);System.out.println(menuItem.getName() + " ");System.out.println(menuItem.getDescription()+ " ");System.out.println(menuItem.getPrice()+ " ");}//获得餐厅菜单对象DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();//获得餐厅菜单对象中的菜单数组MenuItem[] menuItems1 = dinerMenu.getMenuItems();//遍历菜单数组for(int i=0;i<menuItems1.length;i++){MenuItem menuItem = menuItems1[i];System.out.println(menuItem.getName()+" ");System.out.println(menuItem.getDescription()+" ");System.out.println(menuItem.getPrice()+" ");}}
}

为了打印菜单我们需要遍历两个不同的集合。

使用了自定义迭代器的代码设计

迭代器接口

//迭代器接口
public interface Iterator {boolean hasNext();MenuItem next();
}

煎饼屋菜单列表迭代器

//煎饼屋菜单列表迭代器
public class PancakeHouseIterator implements Iterator {ArrayList<MenuItem> items;int count = 0;public PancakeHouseIterator(ArrayList<MenuItem> menuItems){this.items=menuItems;}public boolean hasNext(){if(count >= items.size() || items.get(count)==null)return false;elsereturn  true;}public MenuItem next(){MenuItem menuItem = items.get(count);count++;return menuItem;}
}
//煎饼屋菜单实现
public class PancakeHouseMenu {ArrayList<MenuItem> menuItems = new ArrayList<MenuItem>();;public PancakeHouseMenu() {addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);addItem("A Pancake Breakfase","Pancakes whith eggs ang toast",2.99);}public void addItem(String name,String description,double price){MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, price);menuItems.add(menuItem);}public Iterator createrIterator(){return new PancakeHouseIterator(menuItems);}
}

餐厅菜单迭代器

//餐厅菜单迭代器
public class DinerMenuIterator implements  Iterator{MenuItem[] menuItems;int position = 0;public DinerMenuIterator(MenuItem[] menuItems){menuItems = menuItems;}public boolean hasNext(){if(position >= menuItems.length || menuItems[position] == null)return false;elsereturn true;}public MenuItem next(){MenuItem menuItem = menuItems[position];position++;return menuItem;}
}//餐厅菜单实现
public class DinerMenu {int numberOfItems=0;MenuItem[] menuItems;public DinerMenu(){addItem("BLT","Bacon with lettuce",2.99);addItem("Vegetarian BLT","Bacon with tomato",2.99);addItem("Hotdog","A hot dog,with sauerkraut",2.99);}public void addItem(String name,String description,Double price){MenuItem menuItem = new MenuItem(name,description,price);menuItems[numberOfItems] = menuItem;numberOfItems++;}public Iterator createIterator(){return new DinerMenuIterator(menuItems);}
}

//使用迭代器的女招待
public class Alice {PancakeHouseMenu pancakeHouseMenu;Iterator menuItems;void printMenu(){//获得煎饼屋菜单对象pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();//获得煎饼屋对象中的菜单迭代器menuItems = pancakeHouseMenu.createrIterator();//获得餐厅菜单对象DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();//获得餐厅菜单对象中的菜单迭代器Iterator menuItems1 = dinerMenu.createIterator();}void printMenu(Iterator iterator){while(iterator.hasNext()){MenuItem menuItem = iterator.next();System.out.println(menuItem.getName() + " ");System.out.println(menuItem.getDescription()+ " ");System.out.println(menuItem.getPrice()+ " ");}}
}

现在菜单的实现被封装，女招待不知道菜单如何持有菜单项的集合；只要实现迭代器，我们只需要一个循环，就可以多态的处理任何项的集合；由原先的捆绑道具体类（MenuITtem[]和ArrayList)，到现在只需要使用一个Iterator接口，使程序变得更具维护和扩展。

唯一不足的是女招待仍然绑定到具体的菜单类(PancakeHouseMenu和DinerMenu).

使用Java提供的Iterator进行优化

为PancakeHouseMenu和DinerMenu提供应该公共接口Menu

public interface Menu {Iterator<MenuItem> createIterator();
}

PancakeHouseIterator和DinerIterator实现java提供的迭代器接口（不用在自定义Iterator）

public class PancakeHouseIterator implements Iterator {//内容不变
}public class DinerMenuIterator implements Iterator {//内容不变
}

PancakeHouseMenu和DinerMenu

//煎饼屋菜单实现
public class PancakeHouseMenu implements Menu {//内容不变//java自带的迭代器需要声明泛型public Iterator<MenuItem> createIterator(){return new PancakeHouseIterator(menuItems);}
}
//餐厅菜单实现
public class DinerMenu implements Menu {//内容不变//java自带的迭代器需要声明泛型public Iterator<MenuItem> createIterator(){return new DinerMenuIterator(menuItems);}}

Alice

//使用迭代器的女招待
public class Alice {Menu pancakeHouseMenu;Menu dinerMenu;public Alice(Menu pancakeHouseMenu,Menu dinerMenu){this.pancakeHouseMenu = pancakeHouseMenu;this.dinerMenu = dinerMenu;}void printMenu(){//获得煎饼屋菜单对象pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();//获得煎饼屋对象中的菜单迭代器Iterator menuItems = pancakeHouseMenu.createIterator();printMenu(menuItems);//获得餐厅菜单对象dinerMenu = new DinerMenu();//获得餐厅菜单对象中的菜单迭代器Iterator menuItems1 = dinerMenu.createIterator();printMenu(menuItems1);}void printMenu(Iterator<MenuItem> iterator){while(iterator.hasNext()){MenuItem menuItem = iterator.next();System.out.println(menuItem.getName() + " ");System.out.println(menuItem.getDescription()+ " ");System.out.println(menuItem.getPrice()+ " ");}}
}

测试

public class MenuTestDrive {public static void main(String[] args) {PancakeHouseMenu pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();Alice alice = new Alice(pancakeHouseMenu,dinerMenu);alice.printMenu();}
}

迭代器类图

迭代器模式作用

迭代器模式让我们变了聚合元素，而不暴露器潜在实现；同时迭代器拿走了遍历元素的责任，把它交给迭代器对象而不是聚合对象，使得聚合对象的职责更加明确，使其专注于管理对象集合，简化了聚合的接口和实现。

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