设计模式（二十三）：迭代器模式（Iterator Pattern）

一、迭代器模式定义

迭代器模式提供了一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。（Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.）

迭代器是为容器服务的，那什么是容器呢？ 能容纳对象的所有类型都可以称之为容器，例如Collection集合类型、Set类型等，迭代器模式就是为解决遍历这些容器中的元素而诞生的。

迭代器模式的通用类图如下

针对上面类图，下面有个大体的实现源码

迭代器接口

interface Iterator {
    boolean hasNext();
    Object next();
}

聚合对象接口

interface Aggregate {
    Iterator createIterator();
}

具体迭代器

class ConcreteIterator implements Iterator {
    private List<Object> elements;
    private int position;

    public ConcreteIterator(List<Object> elements) {
        this.elements = elements;
        this.position = 0;
    }

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

    public Object next() {
        Object element = elements.get(position);
        position++;
        return element;
    }
}

具体聚合对象

class ConcreteAggregate implements Aggregate {
    private List<Object> elements;

    public ConcreteAggregate() {
        this.elements = new ArrayList<>();
    }

    public void addElement(Object element) {
        elements.add(element);
    }

    public Iterator createIterator() {
        return new ConcreteIterator(elements);
    }
}

客户端代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();
        aggregate.addElement("Element 1");
        aggregate.addElement("Element 2");
        aggregate.addElement("Element 3");

        Iterator iterator = aggregate.createIterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object element = iterator.next();
            System.out.println(element);
        }
    }
}

输出

Element 1
Element 2
Element 3

二、JDK中的迭代器

我们知道JDK自带迭代器，比如我们常用的ArrayList或者HashSet，直接调用iterator方法就可以获取到Iterator对象，从而实现对整个集合的迭代，其类图如下所示

你还真别说，不看不知道，一看吓一跳，这集合框架里面的类看类图真的有设计的美感，啧啧。。。

无论是List还是HashSet，它们的顶层接口都是Iterable接口，这表示它们是可迭代的，调用iterator方法就可以获取迭代对象。

具体的实现方法，在ArrayList中和HashSet类中实现，总的来说，都是针对各自不同的数据结构，实现相同的Iterator接口。

这样就完成了集合类迭代器API的统一。

三、最佳实践

迭代器模式（Iterator Pattern）目前已经是一个没落的模式，基本上没人会单独写一个迭代器，除非是产品性质的开发。

做Java开发，尽量不要自己写迭代器模式！省省吧，使用Java提供的Iterator一般就能满足你的要求了。

参考文档：https://refactoringguru.cn/design-patterns/iterator

《设计模式之禅》第20章 《迭代器模式》

END.

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