設計模式-迭代子模式

迭代子模式可以順序的訪問集合內(nèi)部的元素而不必知道集合內(nèi)部表象。

多個對象聚集在一起形成集合的概念,所以集合對象也叫容器,包含 n 多對象的池子一樣。集合對象需要提供一些方法,使得可以順序訪問內(nèi)部對象。集合對象常見的問題分為兩類,一是把一種集合對象轉(zhuǎn)換為另外一個集合對象,由于集合對象各自的遍歷集合不同,這里就需要修改客戶端代碼了(違背開閉原則);二是集合本身不變,迭代方法改變,這個時候需要修改集合對象。這兩個問題都涉及到需要修改代碼,也就違背了開閉原則(能夠在不修改代碼的情況下對功能進行擴展,開閉原則其實是需要把不變的與易變的進行分割)。針對這樣的問題,在客戶端和集合對象之間增加一個迭代子這么一個中間層,使得客戶端和集合對象之間由直接變成間接,降低耦合力度。

迭代子模式的類圖大概如下所示


Aggregate集合:創(chuàng)建迭代子的接口;
ConcreteAggregate 具體集合:實現(xiàn)迭代子接口;
Iterator 迭代子接口:給出迭代每個元素的接口;
ConcreteIterator 具體迭代子:實現(xiàn)迭代方法。

如果一個集合對象對外提供了修改內(nèi)部元素的方法,那么這個接口就叫寬接口;如果不對外提供修改元素的方法,就叫窄接口,其實這叫法我覺得無所謂,關(guān)鍵是集合類對外提供修改接口,就破壞了集合對象的封裝,而此時的迭代子在外部控制元素的迭代,作用相當于一個游標,有個雅稱叫游標迭代子;改良的做法是集合對象對外不提供對元素的修改方法,只對迭代子提供寬接口。

下面使用代碼更加形象的說明之。
集合類提供幾個方法,第一個是獲取迭代子;第二個是獲得指定位置的元素了第三是獲取集合元素的數(shù)量;

public abstract class Aggregate {

    public abstract MyIterator iterator();
    
    public abstract Object getElement(int index);
    
    public abstract int size();
}

具體集合類的實現(xiàn),這里使用一個數(shù)組作為靜態(tài)的內(nèi)部元素,如果使用動態(tài)外部的元素需要改造

public class ConcreteAggregate extends Aggregate{

    private String[]arr={"A","B","C"};
    
    @Override
    public MyIterator iterator() {
        return new ConcreteIterator(this);
    }
    
    public Object getElement(int index){
        return arr[index];
    }
    
    public int size(){
        return arr.length;
    }

}

抽象迭代子

public interface MyIterator {
    //移動到第一個對象
    public void first();
    //是否最后
    public boolean isLast();
    //移動下一個
    public void next();
    //當前對象
    public Object current();
}

一個具體的實現(xiàn)

public class ConcreteIterator implements MyIterator{

    Aggregate agg;
    int size=0;
    int index=0;
    
    public ConcreteIterator(Aggregate agg) {
        this.agg=agg;
        size=agg.size();
    }
    
    @Override
    public void first() {
        index=0;
        
    }

    @Override
    public boolean isLast() {
        return index>=size;
    }

    @Override
    public void next() {
        if(index<size){
            index++;
        }
        
    }

    @Override
    public Object current() {
        return agg.getElement(index);
    }

}

來個客戶端運行下看看

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Aggregate agg=new ConcreteAggregate();
        MyIterator iterator = agg.iterator();
        //可以把 isLast 和 next 方法整合到一起
        while(!iterator.isLast()){
            System.out.println(iterator.current());
            iterator.next();
        }
    }
}

可以打印出A、B、C,而且可以新增新的迭代子和新的集合類實現(xiàn)來進行不同的順序輸出。
迭代子模式的意義是使得客戶端與迭代子任務分開,使二者各自完成自己的主要工作,在集合對象發(fā)生改變或者迭代方法發(fā)生變化的時候,有了這個迭代子緩沖地帶,我們可以盡量只對迭代子部分進行修改。并不是說客戶端自己不可以迭代,只是不夠優(yōu)雅。

迭代子把集合的循環(huán)迭代方法進行了處理,集合本身不需要迭代;集合本身可以包含不僅一個的迭代子,根據(jù)情況獲取不同的迭代子,進行不同的迭代子處理;遍歷算法包括迭代子內(nèi)部,因此迭代子獨立于集合。迭代子的缺點是對象總是 Object 的,這個需要顯示的強制轉(zhuǎn)換。

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