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浅学设计模式之迭代器<Iterator>模式

时间:12-05-29 栏目:安卓源码解析与小应用 作者:张飞不张,文采横飞 评论:0 点击: 1,409 次

概述

     迭代器(Iterator)模式,又叫做游标(Cursor)模式。GOF给出的定义为:提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。

在面向对象的软件设计中,我们经常会遇到一类集合对象,这类集合对象的内部结构可能有着各种各样的实现,但是归结起来,无非有两点是需要我们去关心的:一是集合内部的数据存储结构,二是遍历集合内部的数据。面向对象设计原则中有一条是类的单一职责原则,所以我们要尽可能的去分解这些职责,用不同的类去承担不同的职责。Iterator模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明的访问集合内部的数据。

1.通俗的来说,就是,别人可能要用到我们的容器元素,但是我只想让他用元素,不想让他知道容器是怎么样的。也就是最基本的,访问各个元素而不暴露容器内部细节。

2.我们有可能以一种以上的方式遍历容器元素

3.同时对容器元素进行多次遍历。因为迭代器会保存当前的遍历状态,所以可以通过迭代器模式来达到这种需求。


意图

    提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。[GOF 《设计模式》]

结构图

    Iterator模式结构图如下:




由下面四个角色:
  1) 迭代器角色(Iterator):迭代器角色负责定义访问和遍历元素的接口。

  2) 具体迭代器角色(Concrete Iterator):具体迭代器角色要实现迭代器接口,并要记录遍历中的当前位置。

  3) 容器角色(Container):容器角色负责提供创建具体迭代器角色的接口。

  4) 具体容器角色(Concrete Container):具体容器角色实现创建具体迭代器角色的接口——这个具体迭代器角色于该容器的结构相关。

代码小例子

       迭代器(Iterator)

public interface Iterator {
	String next();
	boolean haveNext();
}

    具体迭代器角色(Concrete Iterator)

public class TVChannel implements Iterator{
	private String[] tvChannel ={"cctv-1","cctv-2","cctv-3","cctv-4","cctv-5","cctv-6","cctv-7"};
	private int current = 0;
	@Override
	public String next() {
		if(haveNext()){
			return tvChannel[current++];
		}
		return null;
		// TODO Auto-generated method stub

	}

	@Override
	public boolean haveNext() {
		// TODO Auto-generated method stub

		if(current<tvChannel.length){
			return true;
		}
		return false;
	}

}

容器角色(Container)

public interface IContainer {
	Iterator createrIterator();
}

具体容器角色(Concrete Container):

public class TV implements IContainer{
    public TV(){
        System.out.println("open a tv");
    }
    public Iterator createrIterator(){
        return new TVChannel();
    }
}

测试使用:

public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		IContainer tv = new TV();
		Iterator iterator = tv.createrIterator();
		while(iterator.haveNext()){
			System.out.println("TVChennel:"+iterator.next());
		}
	}

一个简单的容器为什么还要定义成一个接口呢?想想针对接口编程,不针对具体实现编程!如果要拓展,使用接口更方便些。


测试结果:

open a tv
TVChennel:cctv-1
TVChennel:cctv-2
TVChennel:cctv-3
TVChennel:cctv-4
TVChennel:cctv-5
TVChennel:cctv-6
TVChennel:cctv-7

效果及实现要点

  1.    迭代抽象:访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。
  2.    迭代多态:为遍历不同的集合结构提供一个统一的接口,从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。
  3.    迭代器的健壮性考虑:遍历的同时更改迭代器所在的集合结构,会导致问题。

总结

    Iterator模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明的访问集合内部的数据。


迭代器模式的作用:
  1. 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象 : 复杂的聚合可用多种方式进行遍历。迭代器模式使得改变遍历算法变得很容易 : 仅需用一个不同的迭代器的实例代替原先的实例即可。你也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历。
  2.  迭代器简化了聚合的接口 有了迭代器的遍历接口,聚合本身就不再需要类似的遍历接口了。这样就简化了聚合的接口。
  3. 在同一个聚合上可以有多个遍历 每个迭代器保持它自己的遍历状态。因此你可以同时进行多个遍历。
  4. 在迭代器模式中,增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码,满足“开闭原则”的要求。
迭代器模式的缺点
       由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离,增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类,类的个数成对增加,这在一定程度上增加了系统的复杂性。


适用情况


由上面的讲述,我们可以看出迭代器模式给容器的应用带来以下好处:

  1.   支持以不同的方式遍历一个容器角色。根据实现方式的不同,效果上会有差别。
  2.   简化了容器的接口。但是在java Collection中为了提高可扩展性,容器还是提供了遍历的接口。
  3.   对同一个容器对象,可以同时进行多个遍历。因为遍历状态是保存在每一个迭代器对象中的。


  由此也能得出迭代器模式的适用范围:

  1.   访问一个容器对象的内容而无需暴露它的内部表示。
  2.   支持对容器对象的多种遍历。
  3.   为遍历不同的容器结构提供一个统一的接口(多态迭代)。


声明: 本文由( 张飞不张,文采横飞 )原创编译,转载请保留链接: 浅学设计模式之迭代器<Iterator>模式

浅学设计模式之迭代器<Iterator>模式:等您坐沙发呢!

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