浅谈设计模式 - 迭代器模式（十一）
# 浅谈设计模式 - 迭代器模式（十一）# 前言
迭代器模式通常只需要知道该模式的实现原理和了解结构图即可，在设计模式当中自己实现的情况几乎是没有的，所以这个模式简单的过一遍。
# 什么是迭代器模式
定义：**提供顺序的方法访问一个聚合对象的各个元素，同时又不会暴露内部的功能**
迭代器模式通过接管遍历的细节，让提供方不必关心迭代的具体细节，只需要提供对应的聚合对象即可。
>迭代器模式和增强的FOR循环:
>
>Jdk1.5之后，将泛型和增强for循环加入到语言体系，可以直接对于集合的内容进行for循环查看，其实本质上还是调用了iterator方法，而java通过语法糖的形式为我们进行的遍历的隐藏。
# 迭代器模式结构图
迭代器模式的结构图如下：
```
Aggregate：聚合对象的共同接口，定义了具备遍历功能的聚合对象，通过定义创建迭代器的接口来建立与迭代器的组合
ConcreateAggregate：具体的迭代器实现对象，通过接口方法返回具体的迭代器实现
Iterator：迭代器接口，定义迭代器的统一规范，所以派生类都需要强制按照接口标准执行迭代器的实现。保证迭代器具备相似的行为。
ConcreteIterator：具体的迭代器实现，内部聚合对象的同时，可以扩展迭代器的遍历方式，比如ListIterator。
```
# 迭代器模式特点
+ 迭代器将遍历的细节进行了封装，**聚合对象不需要在关心客户端如何操作内部的变量**，而是通过委托给迭代器的形式交由迭代器去完成具体的遍历细节。
+ 迭代器可以在**不暴露内部结构的同时让外界可以访问到内部的聚合对象**，所以即使是完全不同的对象也可以统一对待和处理。
+ 迭代器是一种职责的转移，将遍历的工作从原本的聚合对象中进行独立，能在**不改动数据结构的同时改变数据的操作方式**。
# 迭代器的注意事项：
1. 需要注意迭代器存在**内部的迭代器**和**外部的迭代器**，内部的迭代器供对象本身使用不对外开放，外部的迭代器通过方法返回给调用方使用。
2. 每个责任对应一个区域，超过区域意味多了一个责任，遍历和数据操作实际上是两个操作，应该区分对待。
3. 注意迭代器是如何体现单一职责的原则，他剥离了遍历对象的功能，将其封装到一个迭代器内部进行使用。
4. 好的迭代器应当具备“快速失败机制”，目的是为了防止操作内部元素的指针越界，同时及时通知客户端遍历异常。
5. **如果想让方法不支持某些功能，最好使用异常机制提醒客户端我不支持某些操作。**
# 案例
光有理论还是不够的，这里配合代码讲解迭代器是如何实现解耦聚合对象的遍历的。
## 模拟场景：
由于迭代器在实际工作中使用概率 **几乎为0**，这里设置的场景比较简单
我们使用window最常见的文件系统来作为案例，我们通常进入不同的磁盘，首先就是对该磁盘下面的第一级目录进行遍历，同时我们根据遍历方式的不同，可以将页面展示为分组，按照时间排序，显示不同的详略信息.....这些功能的本质都是遍历，只不过遍历的形式不同，为了实现对于菜单的不同形式遍历，我们通过定义不同迭代器来完成这一个目标。
接着，我们会发现迭代的种类丰富还不够，我们还需要迭代其他的内容，比如任务管理器需要迭代不同的进程，同样也包含了排序的或者隐藏部分进程等等一系列的功能，所以需要让不同的对象可以支撑相似的迭代操作，并且可以自由的替换迭代的方式，当然这部分功能不会放入案例部分，案例部分为简单的迭代器实现。
## 具体实现
在进行具体的编码之前，先检查一下需要的基本构建类：
```
Travelsable：定义对象具备迭代的功能接口。
MissionBoard：任务栏，贮存基本的任务信息，提供迭代器供外部展示。
TaskItemlIterator：任务迭代器，用于任务的迭代操作
ConcreteCatalogIterator：目录迭代器的实现具体子类，定义了不同的迭代种类。
TaskItem 任务项，定义一个任务的内容
Computer 电脑，只需要管理任务栏和文件管理器即可。
FileManager 文件管理器，负责管理文件夹的内容
FileIterator 文件迭代器，管理文件夹的迭代操作
FileItem 文件项
```
下面直接按照结构图构建具体代码：
```java
// 电脑，只需要管理任务栏和文件管理器即可。
public class Computer {
private FileManager fileManager;
private MissionBoard missionBoard;
public Computer(FileManager fileManager, MissionBoard missionBoard) {
this.fileManager = fileManager;
this.missionBoard = missionBoard;
}
public void display(){
Iterator fileManagerIterator = fileManager.createIterator();
Iterator missionBoardIterator = missionBoard.createIterator();
while (fileManagerIterator.hasNext()){
Object next = fileManagerIterator.next();
System.out.println(next);
}
while (missionBoardIterator.hasNext()){
Object next = missionBoardIterator.next();
System.out.println(next);
}
}
}
// 文件项
public class FileItem {
private String fileName;
private String editDate;
private String ceateDate;
private long size;
// 省略部分内容
}
// 任务项
public class TaskItem {
private String name;
private int size;
// 省略部分内容
}
// 迭代器规范接口
public interface Travelsable<E extends Object>{
/**
* 创建迭代器的方法
* @return
*/
Iterator<E> createIterator();
}
// 任务栏，管理任务项. 实现接口，支持迭代操作
public class MissionBoard implements Travelsable {
private Stack<TaskItem> taskItems;
public MissionBoard() {
taskItems = new Stack<>();
taskItems.push(new TaskItem("任务1", 10));
taskItems.push(new TaskItem("任务2", 1230));
taskItems.push(new TaskItem("任务3", 123));
taskItems.push(new TaskItem("任务4", 414));
taskItems.push(new TaskItem("任务5", 555));
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new TaskItemlIterator(taskItems);
}
}
// 文件管理器，管理文件项，实现接口并且支持迭代操作
public class FileManager implements Travelsable{
private FileItem[] fileItems;
public FileManager() {
this.fileItems = new FileItem;
Random random = new Random(10000);
for (int i = 0; i < fileItems.length; i++) {
fileItems = new FileItem("文件"+i, random.nextInt(2000));
}
}
@Override
public Iterator createIterator() {
return new FileIterator(fileItems);
}
}
//文件迭代器
public class FileIterator implements Iterator{
private FileItem[] fileItems;
private int index;
public FileIterator(FileItem[] fileItems) {
this.fileItems = fileItems;
this.index = 0;
}
@Override
public boolean hasNext() {
return index++ < fileItems.length - 1;
}
@Override
public Object next() {
return fileItems;
}
@Override
public void remove(Object ele) {
throw new UnsupportedOperationException("数组不支持当前操作");
}
}
// 任务迭代器
public class TaskItemlIterator implements Iterator{
private Stack<TaskItem> taskItems;
public TaskItemlIterator(Stack<TaskItem> taskItems) {
this.taskItems = taskItems;
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(taskItems.isEmpty()){
return false;
}
TaskItem peek = taskItems.peek();
return peek != null;
}
@Override
public Object next() {
return taskItems.pop();
}
@Override
public void remove(Object ele) {
taskItems.remove(ele);
}
}
```
以上就是迭代的大致实现案例代码，现代编程基本不会自己去设计迭代器，所以了解概念和知道样板代码即可。
# 总结：
迭代器在JAVA语言中基本已经实现到集合当中，当我们遍历集合的时候，其实就是在使用迭代器，迭代器通过**封装遍历**解耦了一堆对象的遍历和创建工作，将迭代的细节封装到一个黑盒当中，外部只需要调用接口就可以操作集合的数据。 进一步了解下迭代器; 看看; 谢谢分享!! 学习了，谢谢分享
前排围观，学习一波 谢谢楼主分享
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