迭代器模式基本介紹

1)迭代器模式( lterator 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。

迭代器模式的原理類圖

原理類圖說明（迭代器模式的角色及職責）
1.Iterator：迭代器介面，是系統提供的，含有hasNext，next，remove
2.ConcreteIterator：具體的迭代器類，管理迭代
3.Aggregate：一個統一的聚合介面，將客戶端與具體聚合解耦
4.ConcreteAggregate：具體的聚合持有物件集合，並提供一個方法，返回一個迭代器，該迭代器可以正確遍歷集合
5.Client：客戶端，通過Iterator和Aggregate依賴子類

請編寫程式展示一個學校院系結構：

要在一個頁面中展示出學校的院系組成，一個學校有多少個學院，一個學院有多少個系

程式碼實現

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;

public interface College {

    String getName();

    // 增加系的方法
    void addDepartment(String name,String desc);

    // 返回一個迭代器，遍歷
    Iterator createIterator();
}

package com.cedric.iterator;

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;
    }
}
 

package com.cedric.iterator;

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;
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class InfoCollegeIterator implements Iterator {

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

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


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

    }

    @Override
    public Object next() {
        return departmentList.get(index);
    }

    //空實現remove
    public void remove(){}
}
 

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;

public class ComputerCollege implements College{

    Department[] departments;
    int numOfDepartment = 0;// 儲存當前陣列物件個數


    public ComputerCollege(){
        departments = new Department[5];
        addDepartment("Java","Java");
        addDepartment("WEB","WEB");
        addDepartment(".NET",".NET");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "計算機學院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {

        Department department = new Department(name,desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment += 1;
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class InfoCollege implements College{

    List<Department> departmentList;

    public InfoCollege(){
        departmentList = new ArrayList<>();
        addDepartment("資訊保安","資訊保安");
        addDepartment("網路安全","網路安全");
        addDepartment("伺服器安全","伺服器安全");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "資訊工程學院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name,desc);
        departmentList.add(department);
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new InfoCollegeIterator(departmentList);
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

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 輸出各學院的系
    public void printCollege(){

        // 從CollegeList中，取出所有學院
        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()); //得到對應的迭代器
        }
    }



    // 輸出 學院輸出系

    public void printDepartment(Iterator iterator){
        while(iterator.hasNext()){
            Department department = (Department) iterator.next();
            System.out.println(department.getName());
        }
    }
}

package com.cedric.iterator;

import java.util.ArrayList;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立學院
        ArrayList<College> collegeList = new ArrayList<>();

        ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();

        collegeList.add(computerCollege);
        collegeList.add(infoCollege);

        OutPutImpl outPut = new OutPutImpl(collegeList);
        outPut.printCollege();
    }
}

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，或者遍歷一組相同物件時使用，適合使用迭代器模式

缺點：
	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