迭代器模式

1. 迭代器模式(Iterator Pattern)是常用的設計模式，屬於行為型模式
2. 如果我們的集合元素是用不同的方式實現的，有陣列，還有java的集合類，或者還有其他方式，當客戶端要遍歷這些集合元素的時候就要使用多種遍歷方式，而且還會暴露元素的內部結構,可以考慮使用迭代器模式解決。
3. 迭代器模式，提供一種遍歷集合元素的統一介面，用一致的方法遍歷集合元素，不需要知道集合物件的底層表示，即:不暴露其內部的結構。

應用例項

編寫程式展示一個學校院系結構:需求是這樣，要在一個頁面中展示出學校的院系組成, 一個學校有多個學院，一個學院有多個系。

public class Client {

   public static void main(String[] args) {
      // TODO Auto-generated method stub
      //建立學院
      List<College> collegeList = new ArrayList<College>();
      
      ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
      InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
      
      collegeList.add(computerCollege);
      //collegeList.add(infoCollege);
      
      OutPutImpl outPutImpl = new OutPutImpl(collegeList);
      outPutImpl.printCollege();
   }

}
 

public interface College {
   
   public String getName();
   
   //增加系的方法
   public void addDepartment(String name, String desc);
   
   //返回一個迭代器,遍歷
   public Iterator  createIterator();
}

public class ComputerCollege implements College {

   Department[] departments;
   int numOfDepartment = 0 ;// 儲存當前陣列的物件個數
   
   
   public ComputerCollege() {
      departments = new Department[5];
      addDepartment("Java專業", " Java專業 ");
      addDepartment("PHP專業", " PHP專業 ");
      addDepartment("大資料專業", " 大資料專業 ");
      
   }
   
   
   @Override
   public String getName() {
      // TODO Auto-generated method stub
      return "計算機學院";
   }

   @Override
   public void addDepartment(String name, String desc) {
      // TODO Auto-generated method stub
      Department department = new Department(name, desc);
      departments[numOfDepartment] = department;
      numOfDepartment += 1;
   }

   @Override
   public Iterator createIterator() {
      // TODO Auto-generated method stub
      return new ComputerCollegeIterator(departments);
   }

}
 

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

   //這裡我們需要Department 是以怎樣的方式存放=>陣列
   Department[] departments;
   int position = 0; //遍歷的位置
   
   
   
   
   public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
      this.departments = departments;
   }

   //判斷是否還有下一個元素
   @Override
   public boolean hasNext() {
      // TODO Auto-generated method stub
      if(position >= departments.length || departments[position] == null) {
         return false;
      }else {
      
         return true;
      }
   }

   @Override
   public Object next() {
      // TODO Auto-generated method stub
      Department department = departments[position];
      position += 1;
      return department;
   }
   
   //刪除的方法，預設空實現
   public void remove() {
      
   }

}
 

public class Department {

   private String name;
   private String desc;
   public Department(String name, String desc) {
      this.name = name;
      this.desc = desc;
   }
   public String getName() {
      return name;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name = name;
   }
   public String getDesc() {
      return desc;
   }
   public void setDesc(String desc) {
      this.desc = desc;
   }
   
}

public class InfoCollege implements College {

   List<Department> departmentList;
   
   
   public InfoCollege() {
      departmentList = new ArrayList<Department>();
      addDepartment("資訊保安專業", " 資訊保安專業 ");
      addDepartment("網路安全專業", " 網路安全專業 ");
      addDepartment("伺服器安全專業", " 伺服器安全專業 ");
   }
   
   @Override
   public String getName() {
      // TODO Auto-generated method stub
      return "資訊工程學院";
   }

   @Override
   public void addDepartment(String name, String desc) {
      // TODO Auto-generated method stub
      Department department = new Department(name, desc);
      departmentList.add(department);
   }

   @Override
   public Iterator createIterator() {
      // TODO Auto-generated method stub
      return new InfoColleageIterator(departmentList);
   }

}

public class InfoColleageIterator implements Iterator {

   
   List<Department> departmentList; // 資訊工程學院是以List方式存放系
   int index = -1;//索引
   

   public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
      this.departmentList = departmentList;
   }

   //判斷list中還有沒有下一個元素
   @Override
   public boolean hasNext() {
      // TODO Auto-generated method stub
      if(index >= departmentList.size() - 1) {
         return false;
      } else {
         return true;
      }
   }

   @Override
   public Object next() {
      index += 1;
      return departmentList.get(index);
   }
   
   //空實現remove
   public void remove() {
      
   }

}

public class OutPutImpl {
   
   //學院集合
   List<College> collegeList;

   public OutPutImpl(List<College> collegeList) {
      
      this.collegeList = collegeList;
   }
   //遍歷所有學院,然後呼叫printDepartment 輸出各個學院的系
   public void printCollege() {
      
      //從collegeList 取出所有學院, Java 中的 List 已經實現Iterator
      Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();
      
      while(iterator.hasNext()) {
         //取出一個學院
         College college = iterator.next();
         System.out.println("=== "+college.getName() +"=====" );
         printDepartment(college.createIterator()); //得到對應迭代器
      }
   }
   
   
   //輸出 學院輸出 系
   
   public void printDepartment(Iterator iterator) {
      while(iterator.hasNext()) {
         Department d = (Department)iterator.next();
         System.out.println(d.getName());
      }
   }
   
}

迭代器模式的注意事項和細節

• 優點
  1. 提供一個統一的方法遍歷物件，客戶不用再考慮聚合的型別，使用一種方法就可以遍歷物件了。
  2. 隱藏了聚合的內部結構，客戶端要遍歷聚合的時候只能取到迭代器，而不會知道聚合的具體組成。
  3. 提供了一種設計思想，就是一個類應該只有一個引起變化的原因(叫做單一責任原則)。在聚合類中，我們把迭代器分開，就是要把管理物件集合和遍歷物件集合的責任分開，這樣一來集 合改變的話，隻影響到聚合物件。而如果遍歷方式改變的話，隻影響到了迭代器。
  4. 當要展示一組相似物件，或者遍歷一組相同對 象時使用,適合使用迭代器模式。
• 每個聚合物件都要-一個迭代器，會生成多個迭代器不好管理類