Iterator模式

Part1 ITerator模式

作用：循环不依赖具体的集合实现，扩展性比较好。
1.1 Iterator模式

使用Java语言显示数据arr中的元素时，我们可以使用下面的for循环语句遍历数组。

1. for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
2.     System.out.println("i = " + i);
3.   }

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将此处i的作用抽象化、通化后形成的模式，在设计模式中称为Iterator模式。
Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合。英语中Iterator意味反复做某事，汉语中称之为“迭代器”。
1.2 示例程序

来看一段实现了Iterator模式的示例程序。这段示例程序的作用是将书(Book)放到书架(Bookshelf)中，并将书的名字按顺序显示出来。

Iterator模式重点概念：
名称说明角色Aggregate 接口表示集合的接口集合Iterator 接口遍历集合的接口迭代器Book 类表示 书的类BookShelf 类表示书架类具体的集合BookShelfIterator 类表示遍历书架的类具体的迭代器类图说明

代码清单1-1 Aggregate接口

1. public interface Aggregate {
2.         public abstract Iterator iterator();
3. }

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在Aggregate接口中声明的方法只有一个——iterator()方法。该方法会生成一个用于遍历集合的迭代器。
想要遍历集合中的元素时，调用Aggregate#iterator() 方法来生成一个实现了Iterator接口的 类的实例。
代码清单1-2 Iterator接口

1. public interface Iterator {
2.     Boolean hasNext();
3.     Object next();
4. }

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hasNext()是否还存在元素，用来控制是否需要进行下次遍历。
next()方法，获取当前下标位置的对象，并移动下标位置。
代码清单1-3 Book类

1. @Data
2. @NoArgsConstructor
3. @AllArgsConstructor
4. public class Book {
5.     String name;
6. }

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Book实体类
代码清单1-4 BookShelf

1. @Data
2. public class BookShelf implements Aggregate{
3.     Book[] books;
4.     Integer last = 0;
5.     public BookShelf(Integer maxSize) {
6.         this.books = new Book[maxSize];
7.     }
8.     public Book getIndexAt(Integer index){
9.         return books[index];
10.     }
11.     public void appendBook(Book book){
12.         this.books[last] = book;
13.         last++;
14.     }
16.     public Integer getLength(){
17.         return last;
18.     }
19.     @Override
20.     public Iterator iterator() {
21.         return new BookShelfIterator(this);
22.     }
23. }

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书架实体类。 需要将此类作为集合处理，所以需要继承集合类Aggregate，实现获取迭代器方法iterator()；
代码清单1-5 BookShelfIterator

1. public class BookShelfIterator implements Iterator {
2.     private BookShelf bookShelf;
3.     private int index;
4.    
5.     public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
6.         this.bookShelf = bookShelf;
7.         this.index = 0;
8.     }
9.     @Override
10.     public Boolean hasNext() {
11.         if (index < bookShelf.getLength()) {
12.             return Boolean.TRUE;
13.         }else {
14.             return Boolean.FALSE;
15.         }
16.     }
17.     @Override
18.     public Object next() {
19.         Book book = bookShelf.getIndexAt(index);
20.         index++;
21.         return book;
22.     }
23. }

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用于遍历书架的类，需要有遍历功能因此继承了Iterator接口。

• 初始化时，bookShelf 属性表明需要遍历的书架；index 属性表明下表的位置，初始化为0。
  
• hasNext()方法需要返回是否还有下一个元素要处理，True代表有，False代表没有。使用index和getLength()总册数的对比来判断。
  
• next() 方法获取当前下标位置的对象用做返回，并且移动下标到下个位置。
  代码清单1-5 main函数
  

1. public class Main {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
4.         bookShelf.appendBook(new Book("《西游记》"));
5.         bookShelf.appendBook(new Book("《红楼梦》"));
6.         bookShelf.appendBook(new Book("《三国演义》"));
7.         bookShelf.appendBook(new Book("《水浒传》"));
9.         Iterator it = bookShelf.iterator();
10.         while(it.hasNext()){
11.             Book next = (Book)it.next();
12.             System.out.println("next = " + next);
13.         }
14.     }
15. }

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main函数可以看出，整个while循环只调用了hasNext()和next()方法，并不依赖BookShelf具体的集合对象。如果集合对象发生变化，不影响这部分代码。扩展性比较好。

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