《设计模式之美》 - 王铮 - 设计模式之迭代器模式
作者:互联网
一、迭代器模式
迭代器模式用来遍历集合对象。不过,很多编程语言都将迭代器作为一个基础的类库,直接提供出来了。在平时开发中,特别是业务开发,我们直接使用即可,很少会自己去实现一个迭代器。不过,知其然知其所以然,弄懂原理能帮助我们更好的使用这些工具类,所以,我觉得还是有必要学习一下这个模式。ArrayIterator代码示例:
public class ArrayIterator<E> implements Iterator<E> { private int cursor; private ArrayList<E> arrayList; public ArrayIterator(ArrayList<E> arrayList) { this.cursor = 0; this.arrayList = arrayList; } @Override public boolean hasNext() { return cursor != arrayList.size(); //注意这里,cursor在指向最后一个元素的时候,hasNext()仍旧返回true。 } @Override public void next() { cursor++; } @Override public E currentItem() { if (cursor >= arrayList.size()) { throw new NoSuchElementException(); } return arrayList.get(cursor); } } public interface List<E> { Iterator iterator(); //...省略其他接口函数... } public class ArrayList<E> implements List<E> { //... public Iterator iterator() { return new ArrayIterator(this); } //...省略其他代码 } public class Demo { public static void main(String[] args) { List<String> names = new ArrayList<>(); names.add("xzg"); names.add("wang"); names.add("zheng"); Iterator<String> iterator = names.iterator(); while (iterator.hasNext()) { System.out.println(iterator.currentItem()); iterator.next(); } } }
结合刚刚的例子,我们来总结一下迭代器的设计思路。总结下来就三句话:迭代器中需要定义 hasNext()、currentItem()、next() 三个最基本的方法。待遍历的容器对象通过依赖注入传递到迭代器类中。容器通过 iterator() 方法来创建迭代器。
二、迭代器模式的优势
迭代器的原理和代码实现讲完了。接下来,我们来一块看一下,使用迭代器遍历集合的优势。for 循环遍历方式比起迭代器遍历方式,代码看起来更加简洁。那我们为什么还要用迭代器来遍历容器呢?为什么还要给容器设计对应的迭代器呢?
原因有以下三个。
首先,对于类似数组和链表这样的数据结构,遍历方式比较简单,直接使用 for 循环来遍历就足够了。但是,对于复杂的数据结构(比如树、图)来说,有各种复杂的遍历方式。比如,树有前中后序、按层遍历,图有深度优先、广度优先遍历等等。如果由客户端代码来实现这些遍历算法,势必增加开发成本,而且容易写错。如果将这部分遍历的逻辑写到容器类中,也会导致容器类代码的复杂性。前面也多次提到,应对复杂性的方法就是拆分。我们可以将遍历操作拆分到迭代器类中。比如,针对图的遍历,我们就可以定义 DFSIterator、BFSIterator 两个迭代器类,让它们分别来实现深度优先遍历和广度优先遍历。
其次,将游标指向的当前位置等信息,存储在迭代器类中,每个迭代器独享游标信息。这样,我们就可以创建多个不同的迭代器,同时对同一个容器进行遍历而互不影响。
最后,容器和迭代器都提供了抽象的接口,方便我们在开发的时候,基于接口而非具体的实现编程。当需要切换新的遍历算法的时候,比如,从前往后遍历链表切换成从后往前遍历链表,客户端代码只需要将迭代器类从 LinkedIterator 切换为 ReversedLinkedIterator 即可,其他代码都不需要修改。除此之外,添加新的遍历算法,我们只需要扩展新的迭代器类,也更符合开闭原则。
还可以参考这个文章:https://blog.csdn.net/gs344937933/article/details/89676475
标签:遍历,iterator,迭代,arrayList,之美,王铮,cursor,设计模式,public 来源: https://www.cnblogs.com/sunada2005/p/14420745.html