设计模式之迭代器模式

迭代器模式很多人都熟悉，但是什么是迭代器，为什么要用迭代器？
这个很多人就很难做出具体回答了，只是知道如果有了迭代器，那么我们就能foreach遍历了，方便循环处理。
这只是对迭代器的用途，进行了回答，foreach语法是java1.5时加入的语法糖，那么在这之前呢，之前是怎么做的？
要知道并不是所有容器都支持以索引位置的形式，来获取某个具体位置的元素，那么对于这种无序的容器当时怎么遍历呢？
这就要说到迭代器模式了
迭代器模式就是你不需要了解容器内部数据存储的细节，就可以依次的，按照某种顺序获取完容器里边的元素。
而在java中，已经开好默认的接口，你只需要按照接口的约定来实现对应的方法即可：
类图如下：

 

我们按照要求写一份实现代码，与以往容器不同的是，数据虽然只存了一份，但是我们要求遍历的时候，每份数据我都能遍历若干份：

容器类、迭代器类

package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;

import java.util.Iterator;

/**
 * @discription
 */
public class FixCollection<T> implements Iterable<T> {
    Object[] data;

    int max;

    int cur = 0;

    int loop = 0;

    public FixCollection(int max, int loop) {
        this.max = max;
        data = new Object[max];
        this.loop = loop;
    }

    public boolean addData(T t) {
        if (cur < max) {
            data[cur++] = t;
            return true;
        }
        return false;
    }


    @Override
    public Iterator<T> iterator() {
        return new LoopIterator();
    }

    class LoopIterator implements Iterator<T> {
        // 索引位置:
        int index = 0;


        public LoopIterator() {
        }

        public boolean hasNext() {
            return cur * loop >= (index + 1);
        }

        public T next() {
            int i = index++ % cur;
            return (T) data[i];
        }
    }
}

主类

package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.Iterator;

/**
 * @discription
 */

@Slf4j
public class IterMain {
    public static void main(String[] args) {
        FixCollection<String> collection = new FixCollection(4, 3);
        collection.addData("1a");
        collection.addData("2a");
        collection.addData("3a");
        collection.addData("4a");
        collection.addData("5a");
        Iterator<String> iter = collection.iterator();
        int i = 0;
        while (iter.hasNext()) {
            log.warn("iter element is {}:{}", i++, iter.next());
        }

        int j = 0;
        for (String item : collection) {
            log.warn("for element is {}:{}", j++, item);
        }
    }
}

 

调用结果如下：

16:51:57.870 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 8:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 9:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 10:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 11:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 8:1a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 9:2a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 10:3a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 11:4a

主要的步骤是这样的：

1、我们自定义的容器，实现Iterable接口，表示自定义容器支持返回一个迭代器。
2、我们返回的迭代器，实现Iterator 接口，支持迭代器的基本方法（还有没有下一个元素 hasNext()，以及返回下一个元素next()）。

这样我们就可以使用迭代器了，也可以像示例那样使用foreach语法糖 来遍历，由编译器帮我完成相对晦涩的转写。
这时候有人就问了，这个迭代器模式有点太死板了，我的容器类直接支持依次的返回对象，还算迭代器模式么？
答案是算，只要你的容器不暴露具体数据，并且支持依次的返回数据元素，就算是迭代器模式。只是你现在将容器和迭代器的功能合为一体了，容器还要维护外界的访问状态，相对来说不如官方约定的那么优雅。
不要把设计模式想的过于复杂、刻板，其实我们在按照面向对象原则处理问题时，就已经在有意无意的使用各种设计模式了。