JAVA设计模式20：迭代者模式，实现顺序访问集合对象

Designer 小郑

发布于 2023-11-07 10:03:44

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发布于 2023-11-07 10:03:44

文章被收录于专栏：跟着小郑学JAVA

作者主页：Designer 小郑 作者简介：3年JAVA全栈开发经验，专注JAVA技术、系统定制、远程指导，致力于企业数字化转型，CSDN博客专家，阿里云社区专家博主，蓝桥云课讲师。

一、什么是迭代者模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为型设计模式，它提供了一种顺序访问集合对象元素的方法，而无需暴露集合对象的内部表示。

迭代器模式通常包括以下

个角色，请同学们认真学习。

迭代器（Iterator）：定义访问和遍历元素的接口，包括获取下一个元素、判断是否还有下一个元素等方法。
具体迭代器（ConcreteIterator）：实现迭代器接口，具体定义了对集合进行遍历的具体实现。
集合（Collection）：定义集合对象的接口，包括获取迭代器对象等方法。
具体集合（ConcreteCollection）：实现集合接口，具体定义了集合对象的具体实现。

迭代器模式的核心思想是将遍历集合对象的操作与集合对象本身分离开来，使得遍历算法可以独立于集合对象进行变化。通过迭代器模式，我们可以对集合对象进行多种遍历方式，而无需修改集合对象的结构。

在Java中，迭代器模式是通过 java.util.Iterator 接口和 java.util.Collection 接口来实现的。Iterator接口定义了访问和遍历集合元素的方法，而 Collection 接口定义了获取迭代器对象的方法。

使用迭代器模式可以使代码更加简洁，增加代码的可读性，同时也提供了一种标准的遍历集合元素的方式。

迭代器模式是一种用于顺序访问集合对象元素的设计模式，通过将遍历操作与集合对象分离，提供了一种灵活的遍历集合的方式。

二、迭代者模式实例

以下是一个简单的 Java 迭代器模式的示例代码，请同学们复制到本地执行。

// 迭代器接口
public interface Iterator<T> {
    boolean hasNext();
    T next();
}

// 集合接口
public interface Collection<T> {
    Iterator<T> iterator();
}

// 具体迭代器实现
public class ConcreteIterator<T> implements Iterator<T> {
    private T[] elements;
    private int position = 0;

    public ConcreteIterator(T[] elements) {
        this.elements = elements;
    }

    public boolean hasNext() {
        return position < elements.length;
    }

    public T next() {
        if (!hasNext()) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        T element = elements[position];
        position++;
        return element;
    }
}

// 具体集合实现
public class ConcreteCollection<T> implements Collection<T> {
    private T[] elements;

    public ConcreteCollection(T[] elements) {
        this.elements = elements;
    }

    public Iterator<T> iterator() {
        return new ConcreteIterator<>(elements);
    }
}

// 测试代码
public class IteratorPatternExample {
    public static void main(String[] args) {
        String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "Dave"};

        Collection<String> collection = new ConcreteCollection<>(names);
        Iterator<String> iterator = collection.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            String name = iterator.next();
            System.out.println(name);
        }
    }
}

在上述示例中，我们定义了一个迭代器接口 Iterator 和一个集合接口Collection。

然后，我们实现了具体的迭代器 ConcreteIterator 和具体的集合 ConcreteCollection。

在测试代码中，我们创建了一个字符串数组作为集合元素，并使用迭代器遍历打印出每个元素的值。

通过使用迭代器模式，我们可以将遍历集合的逻辑从集合对象中分离出来，使得集合对象的实现更加简洁，同时提供了一种统一的访问和遍历元素的方式。

三、迭代者模式的应用场景

迭代器模式在 Java 中有许多实际应用场景，以下是

个常见的应用场景，请同学们认真学习。

集合类：Java 中的各种集合类（如 ArrayList、LinkedList、HashSet 等）都使用了迭代器模式。通过迭代器，我们可以遍历集合中的元素，而无需了解集合的内部实现细节。
文件解析：当我们需要解析一个复杂的文件格式（如XML、JSON等）时，可以使用迭代器模式来遍历文件的各个部分。迭代器模式可以将解析和遍历的逻辑分离，使得代码更加灵活和可扩展。
数据库操作：在数据库操作中，我们经常需要遍历查询结果集。使用迭代器模式，我们可以通过迭代器逐个取出数据库查询结果的记录，而无需将所有记录都一次性加载到内存中。
GUI组件：在图形用户界面（GUI）开发中，我们经常需要遍历各种控件或组件。迭代器模式可以帮助我们遍历和操作组件，实现对用户界面的管理和控制。
网络通信：在网络通信中，迭代器模式可以用于遍历接收到的数据包或消息。通过迭代器，我们可以逐个处理数据包，进行相应的业务逻辑处理。