1. Iterator模式-一个一个遍历

时间: 2019-04-29

1.1 Iterator模式概念

Iterator模式: 用于在数据集合中按照顺序遍历集合。英文单词Iterator有反复做某件事的意思，汉语称为“迭代器”。

1.2 示例程序

实现了Iterator模式的示例程序。示例程序的作用是将书（Book）放置到书架（BookShelf）中， 并将书的名字按顺序显示出来。

图片.png

Aggregate接口

Aggregate接口是一个遍历的集合的接口, 即迭代器。实现了该接口的类将称为一个可以保存多个元素的集合， 就像数组一样。Aggregate有“使聚集”，“集合”的意思。

public interface Aggregate {
  // 此方法生成一个用于遍历集合的迭代器.
    public abstract Iterator iterator();
}

Iterator接口
Iterator接口用于遍历集合中的元素，其作用相当于循环语句中的循环变量。

public interface Iterator {
    /**
     * 判断是否存在下一个元素。 hasNext方法主要用于循环终止条件。
     * @return true-存在；false-不存在（遍历至集合末尾）
     */
    public abstract boolean hasNext();

    /**
     * 返回集合中的下一个元素。（在Iterator接口的实现类的next方法隐含着将迭代器移动至下一个元素的处理）
     * @return Object=集合中的一个元素。
     */
    public abstract Object next();
}

Book 类

Book类是表示书的类。

public class Book {
    // 成员变量： 书名
    private String name;

    // 构造函数: 构造Book对象时要传入书名.
    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 获取书的名字
    public String getName() {
        return name;
    }
}

BookSelf类

BookShelf类是表示书架的类。由于需要将该类作为集合进行处理，因此它实现了Aggregate接口。

public class BookShelf implements Aggregate {
    // 成员变量: 定义一个数组,数组中存放Book
    private Book[] books;
    // 代表book在数组中的位子
    private int last = 0;

    // 构造函数: 创建BookShelf对象, 要确认书架的容量/大小.
    public BookShelf(int maxsize) {
        this.books = new Book[maxsize];
    }

    // 根据位置取出相应的书
    public Book getBookAt(int index) {
        return books[index];
    }

    // 向书架上放书. 将book存入数组中
    public void appendBook(Book book) {
        this.books[last] = book;
        last++;
    }

    // 获取目前的存书量
    public int getLength() {
        return last;
    }

    // 实现Aggregate的方法: 创建一个书架的迭代器
    public Iterator iterator() {
        return new BookShelfIterator(this);
    }
}

BookShelfIterator类

BookShelfIterator用于遍历书架.
实现Iterator 接口的原因: 需要发挥Iterator 的作用.

public class BookShelfIterator implements Iterator {
    // 成员变量: 书架
    private BookShelf bookShelf;
    // 成员变量: 书架的位置
    private int index;
    // 构造函数: 构建一个书架的迭代器, 初始位置0
    public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
        this.bookShelf = bookShelf;
        this.index = 0;
    }
    
    // 实现Iterator方法: 判断是否书架中是否还有书.
    public boolean hasNext() {
        // 迭代器的位置小于当前的实际容量, 则存在下一个; 否则,没有下一个了
        if (index < bookShelf.getLength()) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    
    // 按迭代器的位置取出书架中的书, 并将迭代器指向下一个.
    public Object next() {
        Book book = bookShelf.getBookAt(index);
        index++;
        return book;
    }
}

Main类

使用Main类来制作一个小书架

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个能容纳4本书的书架
        BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
        // 向书架中加书
        bookShelf.appendBook(new Book("Around the World in 80 Days"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Bible"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Cinderella"));
        bookShelf.appendBook(new Book("Daddy-Long-Legs"));
        // 构建书架的迭代器(通过BookShelfIterator实现: 构造函数将收到的BookShelf实例保存在bookShelf字段中, 将index初始化为0)
        Iterator it = bookShelf.iterator();
        // hasNext判断当书架中还有书时,使用next按顺序取出书架中的书. 
        while (it.hasNext()) {
            Book book = (Book)it.next();
            System.out.println(book.getName());
        }
    }
}

1.3 Iterator模式中登场的角色

• Iterator(迭代器)
  该角色负责定义按顺序逐个遍历元素的接口(API).
  在示例中,由Iterator接口扮演这个角色.
• ConcreteIterator(具体的迭代器)
  该角色负责实现Iterator角色所定义的接口(API)
  在示例中, 由BookShelfIterator类扮演这个角色.
• ConcreteAggregate(具体的集合)''
  该角色负责实现Aggregate角色所定义的接口API(). 它会创建出具体的Iterator角色, 即ConcreteIterator角色
  在示例中, 由BookShelf扮演这个角色, 它实现了iterator方法.