行为设计模式 - 迭代器设计模式

迭代器设计模式中的一种行为模式。迭代器模式用于提供遍历一组对象的标准方法。Iterator模式广泛用于Java Collection Framework。Iterator接口提供遍历集合的方法。

目录[ 隐藏 ]

1迭代器设计模式
- 1.1迭代器模式示例
- 1.2迭代器设计模式重点
- 1.3 JDK中的迭代器设计模式

迭代器设计模式

根据GoF，迭代器设计模式意图是：

提供一种访问聚合对象元素的方法，而不会暴露其基础表示。

迭代器模式不仅仅是遍历集合，我们可以根据我们的要求提供不同类型的迭代器。

迭代器设计模式通过集合隐藏实际的遍历实现，客户端程序只使用迭代器方法。

迭代器模式示例

让我们通过一个简单的例子来理解迭代器模式。假设我们有一个无线电信道列表，并且客户端程序希望逐个或基于信道类型遍历它们。例如，一些客户端程序仅对英语频道感兴趣并且想要仅处理它们，他们不想处理其他类型的频道。

因此，我们可以向客户端提供一组通道，让他们编写逻辑来遍历通道并决定是否处理它们。但是这个解决方案有很多问题，比如客户端必须提出遍历的逻辑。我们无法确保客户端逻辑是正确的。此外，如果客户端数量增加，那么维护将变得非常困难。

在这里，我们可以使用Iterator模式并根据通道类型提供迭代。我们应该确保客户端程序只能通过迭代器访问通道列表。

实现的第一部分是为我们的集合和迭代器接口定义合同。

ChannelTypeEnum.java


package com.journaldev.design.iterator;public enum ChannelTypeEnum {ENGLISH, HINDI, FRENCH, ALL;
}

ChannelTypeEnum是java enum，它定义了所有不同类型的通道。

Channel.java


package com.journaldev.design.iterator;public class Channel {private double frequency;private ChannelTypeEnum TYPE;public Channel(double freq, ChannelTypeEnum type){this.frequency=freq;this.TYPE=type;}public double getFrequency() {return frequency;}public ChannelTypeEnum getTYPE() {return TYPE;}@Overridepublic String toString(){return "Frequency="+this.frequency+", Type="+this.TYPE;}}

Channel是一个简单的POJO类，具有属性频率和通道类型。

ChannelCollection.java


package com.journaldev.design.iterator;public interface ChannelCollection {public void addChannel(Channel c);public void removeChannel(Channel c);public ChannelIterator iterator(ChannelTypeEnum type);}

ChannelCollection接口定义了我们的集合类实现的契约。请注意，有添加和删除通道的方法，但没有返回通道列表的方法。ChannelCollection有一个返回遍历迭代器的方法。ChannelIterator接口定义了以下方法;

ChannelIterator.java


package com.journaldev.design.iterator;public interface ChannelIterator {public boolean hasNext();public Channel next();
}

现在我们的基本接口和核心类已准备就绪，让我们继续执行集合类和迭代器。

ChannelCollectionImpl.java


package com.journaldev.design.iterator;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class ChannelCollectionImpl implements ChannelCollection {private List<Channel> channelsList;public ChannelCollectionImpl() {channelsList = new ArrayList<>();}public void addChannel(Channel c) {this.channelsList.add(c);}public void removeChannel(Channel c) {this.channelsList.remove(c);}@Overridepublic ChannelIterator iterator(ChannelTypeEnum type) {return new ChannelIteratorImpl(type, this.channelsList);}private class ChannelIteratorImpl implements ChannelIterator {private ChannelTypeEnum type;private List<Channel> channels;private int position;public ChannelIteratorImpl(ChannelTypeEnum ty,List<Channel> channelsList) {this.type = ty;this.channels = channelsList;}@Overridepublic boolean hasNext() {while (position < channels.size()) {Channel c = channels.get(position);if (c.getTYPE().equals(type) || type.equals(ChannelTypeEnum.ALL)) {return true;} elseposition++;}return false;}@Overridepublic Channel next() {Channel c = channels.get(position);position++;return c;}}
}

请注意迭代器接口的内部类实现，以便任何其他集合都不能使用该实现。同样的方法之后是集合类，它们都具有Iterator接口的内部类实现。

让我们编写一个简单的迭代器模式测试程序，使用我们的集合和迭代器来遍历通道集合。

IteratorPatternTest.java


package com.journaldev.design.iterator;public class IteratorPatternTest {public static void main(String[] args) {ChannelCollection channels = populateChannels();ChannelIterator baseIterator = channels.iterator(ChannelTypeEnum.ALL);while (baseIterator.hasNext()) {Channel c = baseIterator.next();System.out.println(c.toString());}System.out.println("******");// Channel Type IteratorChannelIterator englishIterator = channels.iterator(ChannelTypeEnum.ENGLISH);while (englishIterator.hasNext()) {Channel c = englishIterator.next();System.out.println(c.toString());}}private static ChannelCollection populateChannels() {ChannelCollection channels = new ChannelCollectionImpl();channels.addChannel(new Channel(98.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));channels.addChannel(new Channel(99.5, ChannelTypeEnum.HINDI));channels.addChannel(new Channel(100.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));channels.addChannel(new Channel(101.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));channels.addChannel(new Channel(102.5, ChannelTypeEnum.HINDI));channels.addChannel(new Channel(103.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));channels.addChannel(new Channel(104.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));channels.addChannel(new Channel(105.5, ChannelTypeEnum.HINDI));channels.addChannel(new Channel(106.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));return channels;}}

当我运行上面的程序时，它产生以下输出;


Frequency=98.5, Type=ENGLISH
Frequency=99.5, Type=HINDI
Frequency=100.5, Type=FRENCH
Frequency=101.5, Type=ENGLISH
Frequency=102.5, Type=HINDI
Frequency=103.5, Type=FRENCH
Frequency=104.5, Type=ENGLISH
Frequency=105.5, Type=HINDI
Frequency=106.5, Type=FRENCH
******
Frequency=98.5, Type=ENGLISH
Frequency=101.5, Type=ENGLISH
Frequency=104.5, Type=ENGLISH

迭代器设计模式重点

当您想要提供一种标准方法来迭代集合并从客户端程序隐藏实现逻辑时，Iterator模式非常有用。
迭代的逻辑嵌入在集合本身中，它可以帮助客户端程序轻松地迭代它们。

JDK中的迭代器设计模式

我们都知道Collection框架Iterator是迭代器模式实现的最好例子，但是你知道java.util.Scanner该类也实现了Iterator接口。阅读这篇文章，了解Java Scanner Class。

这就是迭代器设计模式的全部内容，我希望它有用且易于理解。

转载来源：https://www.journaldev.com/1716/iterator-design-pattern-java