迭代器模式

发布时间:2017-6-27 18:22:03 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
本篇文章主要介绍了"迭代器模式",主要涉及到迭代器模式方面的内容,对于迭代器模式感兴趣的同学可以参考一下。

http://www.cnblogs.com/jqbird/archive/2011/08/31/2160653.html 设计模式学习笔记-迭代器模式概述:                                                                                                      迭代器模式(Iterator):提供一种方法顺序一个聚合对象中各个元素,而又不暴露该对象内部表示。实用场合:                                                                                                 1.访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。2.支持对聚合对象的多种遍历。3.为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口(即,多态迭代)。类图:                                                                                                       代码结构示例:                                                                                            1.迭代器抽象类 /// <summary> /// 迭代器抽象类 /// 用于定义得到的开始对象,下一个对象,是否到结尾,当前对象方法,统一接口 /// </summary> abstract class Iterator { public abstract object First(); public abstract object Next(); public abstract bool IsDone(); public abstract object CurrentItem(); }2.实现迭代器类 class ConcreteIterator:Iterator { /// <summary> /// 定义了一个具体聚集对象 /// </summary> private ConcreteAggregate aggregate; private int current = 0; /// <summary> /// 初始化对象将具体聚集类传入 /// </summary> /// <param name="aggregate"></param> public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate) { this.aggregate = aggregate; } /// <summary> /// 第一个对象 /// </summary> /// <returns></returns> public override object First() { return aggregate[0]; } /// <summary> /// 得到聚集的下一对象 /// </summary> /// <returns></returns> public override object Next() { object ret = null; current++; if(current<aggregate.Count) { ret = aggregate[current]; } return ret; } /// <summary> /// 是否到结尾 /// </summary> /// <returns></returns> public override bool IsDone() { return current >= aggregate.Count ? true : false; } /// <summary> /// 返回当前聚集对象 /// </summary> /// <returns></returns> public override object CurrentItem() { return aggregate[current]; } }3.聚集抽象类 /// <summary> /// 聚集抽象类 /// </summary> abstract class Aggregate { /// <summary> /// 创建迭代器 /// </summary> /// <returns></returns> public abstract Iterator CreateIterator(); }4.聚集实现类 class ConcreteAggregate:Aggregate { private IList<object> items = new List<object>(); public override Iterator CreateIterator() { return new ConcreteIterator(this); } /// <summary> /// 返回聚集总个数 /// </summary> public int Count { get { return items.Count; } } /// <summary> /// 声明一个索引器 /// </summary> /// <param name="index"></param> /// <returns></returns> public object this[int index] { get { return items[index]; } set { items.Insert(index, value); } } }5.客户端实现 /// <summary> /// 测试迭代器模式 /// </summary> static void TestIterator() { //聚集对象 ConcreteAggregate a = new ConcreteAggregate(); a[0] = "张三"; a[1] = "李四"; a[2] = "叶鹏"; //声明迭代器对象 Iterator i = new ConcreteIterator(a); object item = i.First(); while(!i.IsDone()) { Console.WriteLine("{0}回家吃饭",i.CurrentItem()); i.Next(); } Console.Read(); }小结:                                                                                         其实.net框架已经准备好了迭代器接口,只需要实现接口就行了IEumerator 支持对非泛型集合的简单迭代上面的例子用一个foreach就可以实现了,但是迭代器这种思想如果明白就更好了 下文应该是百度百科 迭代器模式(Iterator pattern) 一、 引言 迭代这个名词对于熟悉Java的人来说绝对不陌生。我们常常使用JDK提供的迭代接口进行java collection的遍历: Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ //using “it.next();”do some businesss logic } 而这就是关于迭代器模式应用很好的例子。 二、 定义与结构 迭代器(Iterator)模式,又叫做游标(Cursor)模式。GOF给出的定义为:提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。 从定义可见,迭代器模式是为容器而生。很明显,对容器对象的访问必然涉及到遍历算法。你可以一股脑的将遍历方法塞到容器对象中去;或者根本不去提供什么遍历算法,让使用容器的人自己去实现去吧。这两种情况好像都能够解决问题。 然而在前一种情况,容器承受了过多的功能,它不仅要负责自己“容器”内的元素维护(添加、删除等等),而且还要提供遍历自身的接口;而且由于遍历状态保存的问题,不能对同一个容器对象同时进行多个遍历。第二种方式倒是省事,却又将容器的内部细节暴露无遗。 而迭代器模式的出现,很好的解决了上面两种情况的弊端。先来看下迭代器模式的真面目吧。 迭代器模式由以下角色组成: 1) 迭代器角色(Iterator):迭代器角色负责定义访问和遍历元素的接口。 2) 具体迭代器角色(Concrete Iterator):具体迭代器角色要实现迭代器接口,并要记录遍历中的当前位置。 3) 容器角色(Container):容器角色负责提供创建具体迭代器角色的接口。 4) 具体容器角色(Concrete Container):具体容器角色实现创建具体迭代器角色的接口——这个具体迭代器角色于该容器的结构相关。 迭代器模式的类图如下: 从结构上可以看出,迭代器模式在客户与容器之间加入了迭代器角色。迭代器角色的加入,就可以很好的避免容器内部细节的暴露,而且也使得设计符号“单一职责原则”。 注意,在迭代器模式中,具体迭代器角色和具体容器角色是耦合在一起的——遍历算法是与容器的内部细节紧密相关的。为了使客户程序从与具体迭代器角色耦合的困境中脱离出来,避免具体迭代器角色的更换给客户程序带来的修改,迭代器模式抽象了具体迭代器角色,使得客户程序更具一般性和重用性。这被称为多态迭代。 三、 举例 由于迭代器模式本身的规定比较松散,所以具体实现也就五花八门。我们在此仅举一例,根本不能将实现方式一一呈现。因此在举例前,我们先来列举下迭代器模式的实现方式。 1.迭代器角色定义了遍历的接口,但是没有规定由谁来控制迭代。在Java collection的应用中,是由客户程序来控制遍历的进程,被称为外部迭代器;还有一种实现方式便是由迭代器自身来控制迭代,被称为内部迭代器。外部迭代器要比内部迭代器灵活、强大,而且内部迭代器在java语言环境中,可用性很弱。 2.在迭代器模式中没有规定谁来实现遍历算法。好像理所当然的要在迭代器角色中实现。因为既便于一个容器上使用不同的遍历算法,也便于将一种遍历算法应用于不同的容器。但是这样就破坏掉了容器的封装——容器角色就要公开自己的私有属性,在java中便意味着向其他类公开了自己的私有属性。 那我们把它放到容器角色里来实现好了。这样迭代器角色就被架空为仅仅存放一个遍历当前位置的功能。但是遍历算法便和特定的容器紧紧绑在一起了。 而在Java Collection的应用中,提供的具体迭代器角色是定义在容器角色中的内部类。这样便保护了容器的封装。但是同时容器也提供了遍历算法接口,你可以扩展自己的迭代器。 好了,我们来看下Java Collection中的迭代器是怎么实现的吧。 //迭代器角色,仅仅定义了遍历接口 public interface Iterator { boolean hasNext(); Object next(); void remove(); } //容器角色,这里以List为例。它也仅仅是一个接口,就不罗列出来了 //具体容器角色,便是实现了List接口的ArrayList等类。为了突出重点这里指罗列和迭代器相关的内容 //具体迭代器角色,它是以内部类的形式出来的。AbstractList是为了将各个具体容器角色的公共部分提取出来而存在的。 public abstract class AbstractList extends AbstractCollection implements List { …… //这个便是负责创建具体迭代器角色的工厂方法 public Iterator iterator() { return new Itr(); } //作为内部类的具体迭代器角色 private class Itr implements Iterator { int cursor = 0; int lastRet = -1; int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() { return cursor != size(); } public Object next() { checkForComodification(); try { Object next = get(cursor); lastRet = cursor++; return next; } catch(IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } public void remove() { if (lastRet == -1) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { AbstractList.this.remove(lastRet); if (lastRet < cursor) cursor--; lastRet = -1; expectedModCount = modCount; } catch(IndexOutOfBoundsException e) { throw new ConcurrentModificationException(); } } final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } } 至于迭代器模式的使用。正如引言中所列那样,客户程序要先得到具体容器角色,然后再通过具体容器角色得到具体迭代器角色。这样便可以使用具体迭代器角色来遍历容器了…… 四、 实现自己的迭代器 在实现自己的迭代器的时候,一般要操作的容器有支持的接口才可以。而且我们还要注意以下问题: 在迭代器遍历的过程中,通过该迭代器进行容器元素的增减操作是否安全呢? 在容器中存在复合对象的情况,迭代器怎样才能支持深层遍历和多种遍历呢? 以上两个问题对于不同结构的容器角色,各不相同,值得考虑。 五、 适用情况 由上面的讲述,我们可以看出迭代器模式给容器的应用带来以下好处: 1) 支持以不同的方式遍历一个容器角色。根据实现方式的不同,效果上会有差别。 2) 简化了容器的接口。但是在java Collection中为了提高可扩展性,容器还是提供了遍历的接口。 3) 对同一个容器对象,可以同时进行多个遍历。因为遍历状态是保存在每一个迭代器对象中的。 由此也能得出迭代器模式的适用范围: 1) 访问一个容器对象的内容而无需暴露它的内部表示。 2) 支持对容器对象的多种遍历。 3) 为遍历不同的容器结构提供一个统一的接口(多态迭代)。

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