Java设计模式之行为型:迭代器模式
一、什么是迭代器模式:
????????實際開發中,我們針對不同的需求,可能需要以不同的方式來遍歷整個整合對象,但我們不希望在集合容器的抽象接口層中充斥著各種不同的遍歷操作,這時候我們就需要一種能完成下面功能的迭代器:
- (1)遍歷一個集合對象
- (2)不需要了解聚合對象的內部結構
- (3)提供多種不同的遍歷方式
????????迭代器模式提供一種訪問集合中的各個元素,而不暴露其內部表示的方法。將在元素之間游走的職責交給迭代器,而不是集合對象,從而簡化集合容器的實現,讓集合容器專注于在它所應該專注的事情上,更加符合單一職責原則。
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二、UML結構圖:
- Iterator:抽象迭代器,提供了在集合容器元素之間游走的方法。
- ConcreteIterator:具體迭代器,能夠對具體的集合容器進行遍歷,每種集合容器都應該對應一個具體的迭代器
- Aggregate:抽象容器類
- ConcreteAggregate:具體容器類,實現 creatorIterator() 方法,返回該聚合對象的迭代器。
三、代碼實現:
你項目組接到一個項目:對電視機的電視頻道、電影菜單進行統一管理,建立一個統一的菜單管理界面,能夠看到所有的電視界面、電影界面。你有三個手下:小李子、小杏子,他們分別就每個模塊做開發工作,看他們都做了哪些工作。項目的UML結構圖:
首先我們需要定義迭代器接口:Iterator.java
public interface Iterator {boolean hasNext();Object next(); }然后是兩個具體的迭代器,一個迭代器遍歷電視界面、一個迭代器遍歷電影界面:
//電影節目的迭代器 public class FilmMenuIterator implements Iterator{MenuItem[] menuItems;int position = 0;public FilmMenuIterator(MenuItem[] menuItems){this.menuItems = menuItems;}public boolean hasNext() {if(position > menuItems.length-1 || menuItems[position] == null){return false;}return true;}public Object next() {MenuItem menuItem = menuItems[position];position ++;return menuItem;} } //電視界面的迭代器 public class TVChanneMenuIterator implements Iterator{List<MenuItem> menuItems;int position = 0;public TVChanneMenuIterator(List<MenuItem> menuItems){this.menuItems = menuItems;}public boolean hasNext() {if(position > menuItems.size()-1 || menuItems.get(position) == null){return false;}else{return true;}}public Object next() {MenuItem menuItem = menuItems.get(position);position ++;return menuItem;} }然后是菜單接口,該接口提供返回具體迭代器的方法:createIterator()。
public interface TelevisionMenu {public void addItem(int channe,String name,String description);public Iterator createIrerator(); }兩個具體聚合類。這個兩個聚合類實現createIterator()方法,分別返回電視界面的聚合類和電影界面的聚合類。
public class FilmMenu implements TelevisionMenu{static final int MAX_ITEMS = 5; //菜單最大長度MenuItem[] menuItems;int numberOfItems = 0;/*** 構造函數完成初始化*/public FilmMenu(){menuItems = new MenuItem[MAX_ITEMS];addItem(1, "絕世天劫", "這是布魯斯威利斯主演的...");addItem(2, "達芬奇密碼", "這是我最喜歡的電影之一...");addItem(3, "黑客帝國123", "不知道你能夠看懂不???");addItem(4, "我的女友是機器人", "一部我不反感的經典愛情電影...");addItem(5, "肖申克的救贖", "自由,幸福,離你有多遠");}/*** @desc 將電影解決添加到菜單項中*/public void addItem(int channe,String name,String description){MenuItem tvmenuiItem = new MenuItem(channe, name, description);//判斷數組是否越界if(numberOfItems > MAX_ITEMS){System.out.println("不好意思,菜單滿了....");}else{menuItems[numberOfItems] = tvmenuiItem;numberOfItems ++;}}public Iterator createIrerator() {return new FilmMenuIterator(menuItems);} } public class TVChanneMenu implements TelevisionMenu{List<MenuItem> menuItems;/*** 構造函數完成初始化*/public TVChanneMenu(){menuItems = new ArrayList<MenuItem>();addItem(1, "CCTV-1", "This is CCTV-1");addItem(2, "CCTV-2", "This is CCTV-2");addItem(3, "CCTV-3", "This is CCTV-3");addItem(4, "CCTV-4", "This is CCTV-4");addItem(5, "CCTV-5", "This is CCTV-5");}/*** @desc 將電視頻道節目添加菜單集合中*/public void addItem(int channe,String name,String description){MenuItem tvMenuItem = new MenuItem(channe, name, description);menuItems.add(tvMenuItem);}public Iterator createIrerator() {return new TVChanneMenuIterator(menuItems);} }主菜單了:用來展示、遍歷所有的電視、電影界面。
public class MainMenu {TelevisionMenu tvMenu;FilmMenu filmMenu;public MainMenu(TelevisionMenu tvMenu,FilmMenu filmMenu){this.tvMenu = tvMenu;this.filmMenu = filmMenu;}public void printMenu(){Iterator tvIterator = tvMenu.createIrerator();Iterator filmIterator = filmMenu.createIrerator();System.out.println("電視節目有:");printMenu(tvIterator);System.out.println("----------------------------------------------------------------");System.out.println("電影節目有:");printMenu(filmIterator);}private void printMenu(Iterator iterator) {while(iterator.hasNext()){MenuItem menuItem = (MenuItem) iterator.next();System.out.print("channe:"+menuItem.getChanne()+", ");System.out.print("name:"+menuItem.getName()+", ");System.out.println("description :"+menuItem.getDescription());}} }測試程序:
public class Test {public static void main(String[] args) {TVChanneMenu tvMenu = new TVChanneMenu();FilmMenu filmMenu = new FilmMenu();MainMenu mainMenu = new MainMenu(tvMenu, filmMenu);mainMenu.printMenu();} }運行結果:
四、迭代器模式小結:
1、優點:
(1)迭代器模式簡化了集合的接口,迭代子具備遍歷功能,這樣集合的接口就不需要重新實現遍歷功能。
(2)每一個聚集對象都可以有一個或多個迭代子對象,每一個迭代子的迭代狀態可以是彼此獨立的。因此,一個聚集對象可以同時有幾個迭代在進行之中。
(3)由于遍歷算法被封裝在迭代子角色里面,因此迭代的算法可以獨立于聚集角色變化。
(4)更好的封裝性,訪問一個集合對象的元素,無需暴露容器內部表示。
2、缺點:
(1)迭代器模式將存儲數據和遍歷數據的職責分離,增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類,類的個數成對增加,這在一定程度上增加了系統的復雜性。
(2)對于比較簡單的遍歷,使用迭代器模式顯得較為繁瑣,比如ArrayList直接就可以用for循環+get() 方法來遍歷;
(3)抽象迭代器的設計難度較大,需要充分考慮到系統將來的擴展,例如JDK內置迭代器Iterator就無法實現逆向遍歷,如果需要實現逆向遍歷,只能通過其子類ListIterator等來實現,而ListIterator迭代器無法用于操作Set類型的聚合對象。在自定義迭代器時,創建一個考慮全面的抽象迭代器并不是件很容易的事情。
3、適用場景:
(1)訪問一個集合對象的內容而無須暴露它的內部表示。
(2)需要為集合對象提供多種遍歷方式。
(3)為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的接口。
PS:由于容器與迭代器的關系太密切了,所以大多數語言在實現容器的時候都給提供了迭代器,并且這些語言提供的容器和迭代器在絕大多數情況下就可以滿足我們的需要,所以現在需要我們自己去實踐迭代器模式的場景還是比較少見的,我們只需要使用語言中已有的容器和迭代器就可以了。
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原博客鏈接:設計模式讀書筆記-----迭代器模式_chenssy 的技術博客-CSDN博客
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java设计模式之行为型:迭代器模式的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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