迭代器模式是一种行为设计模式，它允许你在不暴露聚合对象底层表示的情况下顺序访问聚合对象中的元素。这种模式提供了一种统一的方式来访问不同类型的聚合对象，使得迭代器和聚合对象可以独立地变化。
1. 什么是聚合对象？
在软件开发中，经常需要对一组对象进行操作。这些对象可以是数组、链表、树等数据结构。聚合对象是指包含一组对象的容器，它们可以具有不同的内部结构和访问方式。
2. 为什么需要迭代器模式？
在开发过程中，我们经常需要对聚合对象中的元素进行循环遍历或者按照一定的条件查找元素。通常情况下，在访问聚合对象时，我们需要知道其内部结构和具体的访问方式。这样，当聚合对象的内部结构发生变化时，我们需要修改遍历或查询的代码。这不仅会导致代码的重复和冗余，还会破坏代码的可维护性和扩展性。
迭代器模式通过提供一个统一的迭代器接口，将遍历操作封装到具体的迭代器实现中，从而解耦了迭代过程和聚合对象的具体实现。使用迭代器模式，我们可以独立地对聚合对象进行遍历操作，无需关注具体的遍历方式和聚合对象的内部结构，从而提高了代码的可维护性和扩展性。
3. 迭代器模式的角色
迭代器模式包含以下几个核心角色：
- 迭代器（Iterator）：定义遍历聚合对象的接口，声明了遍历聚合对象所需的方法，包括获取当前元素、判断是否还有下一个元素等。
- 具体迭代器（ConcreteIterator）：具体的迭代器实现类，实现了迭代器接口，负责实现具体的遍历逻辑。
- 聚合对象（Aggregate）：定义创建迭代器对象的接口，提供方法来获取一个迭代器对象。
- 具体聚合对象（ConcreteAggregate）：具体的聚合对象实现类，实现了聚合对象接口，负责返回一个具体的迭代器对象。
4. 示例代码
下面是一个使用迭代器模式的简单示例，假设我们有一个名为NameRepository的聚合对象用于存储一组名字，我们使用迭代器模式来遍历这些名字：
import java.util.Iterator;
// 迭代器接口
interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
}
// 聚合对象接口
interface Aggregate {
Iterator getIterator();
}
// 具体迭代器实现类
class NameIterator implements Iterator {
private String[] names;
private int index;
public NameIterator(String[] names) {
this.names = names;
this.index = 0;
}
public boolean hasNext() {
return index < names.length;
}
public Object next() {
if (hasNext()) {
return names[index++];
}
return null;
}
}
// 具体聚合对象实现类
class NameRepository implements Aggregate {
private String[] names;
public NameRepository(String[] names) {
this.names = names;
}
public Iterator getIterator() {
return new NameIterator(names);
}
}
// 测试代码
public class IteratorPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
String[] names = {"John", "Mike", "Sarah", "Tom"};
NameRepository nameRepository = new NameRepository(names);
Iterator iterator = nameRepository.getIterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
}
}
在上面的示例中，我们首先定义了迭代器接口Iterator，该接口声明了遍历聚合对象所需的方法：hasNext()用于判断是否还有下一个元素，next()用于获取当前元素。
然后我们定义了聚合对象接口Aggregate，该接口提供了获取一个迭代器对象的方法getIterator()。
接下来，我们实现了具体的迭代器类NameIterator，该类负责实现具体的遍历逻辑。在本例中，我们使用一个字符串数组names来存储名字，NameIterator的构造函数接受该数组作为参数。hasNext()方法判断是否还有下一个名字，next()方法返回当前名字并将索引后移一位。
最后，我们实现了具体的聚合对象类NameRepository，该类负责返回一个具体的迭代器对象。NameRepository的构造函数接受一个字符串数组作为参数，用于初始化名字列表。getIterator()方法返回一个NameIterator对象。
在测试代码中，我们首先创建一个名字数组names，然后使用NameRepository将其封装成一个聚合对象。通过调用getIterator()方法可以获取一个迭代器对象。最后，我们使用迭代器对象按顺序遍历聚合对象中的名字，并将其依次打印出来。
5. 总结
迭代器模式提供了一种统一的方式来访问不同类型的聚合对象，使得迭代器和聚合对象可以独立地变化。它通过将遍历操作封装到具体的迭代器实现中，解耦了迭代过程和聚合对象的具体实现，提高了代码的可维护性和扩展性。
在实际开发中，迭代器模式广泛应用于各种数据结构和容器中，例如Java的集合类和IO流中的缓冲区。它使得我们可以方便地遍历和操作这些数据结构，而无需关注其内部的具体实现。
本文来自极简博客，作者：冬天的秘密，转载请注明原文链接：Java中的迭代器模式：顺序访问聚合对象中的元素
