迭代器模式(Java与iOS)
2016-10-27 本文已影响409人
苏小妖灬
定义：
迭代器模式又叫做游标（Cursor)模式。提供一种方法访问一个容器（container）对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部细节
迭代器模式的结构：
- 抽象容器：一般是一个接口，提供一个iterator()方法，例如java中的Collection接口，List接口，Set接口等。
- 具体容器：就是抽象容器的具体实现类，比如List接口的有序列表实现ArrayList，List接口的链表实现LinkList，Set接口的哈希列表的实现HashSet等。
- 抽象迭代器：定义遍历元素所需要的方法，一般来说会有这么几个方法：取得第一个元素的方法first()，取得下一个元素的方法next()，判断是否遍历结束的方法isDone()（或者叫hasNext()），移出当前对象的方法remove()。
- 迭代器实现：实现迭代器接口中定义的方法，完成集合的迭代器。
类图：
迭代器模式类图.png
代码示例：
- 迭代器接口
interface Iterator {
public Object next();
public boolean hasNext();
}
- 迭代器的实现
class ConcreteIterator implements Iterator{
private List list = new ArrayList();
private int cursor = 0;
public ConcreteIterator(List list){
this.list = list;
}
public boolean hasNext() {
if(cursor==list.size()){
return false;
}
return true;
}
public Object next() {
Object obj = null;
if(this.hasNext()){
obj = this.list.get(cursor++);
}
return obj;
}
}
- 容器接口
interface Aggregate {
public void add(Object obj);
public void remove(Object obj);
public Iterator iterator();
}
- 容器的实现
class ConcreteAggregate implements Aggregate {
private List list = new ArrayList();
public void add(Object obj) {
list.add(obj);
}
public Iterator iterator() {
return new ConcreteIterator(list);
}
public void remove(Object obj) {
list.remove(obj);
}
}
- 客户端代码
public class Client {
public static void main(String[] args){
Aggregate ag = new ConcreteAggregate();
ag.add("小明");
ag.add("小红");
ag.add("小刚");
Iterator it = ag.iterator();
while(it.hasNext()){
String str = (String)it.next();
System.out.println(str);
}
}
}
**深入理解: **
就是把遍历算法从容器对象中独立出来,为什么要把遍历算从容器对象中独立出来呢? 因为在面向对象设计中，一个难点就是辨认对象的职责。理想的状态下，一个类应该只有一个单一的职责。职责分离可以最大限度的去耦合，但是职责单一说起来容易，做起来难。具体到本模式，我们明显可以看到，一个容器对象它提供了两个职责:一是组织管理数据对象，二是提供遍历算法。
所以:Iterator模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明的访问集合内部的数据。
下面来看看java中部分迭代器的使用：
- java中迭代器接口
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext();//判断是否存在下一个对象元素
E next();
void remove();
}
- 测试Iterator
import java.util.*;
public class TestIterator {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
Map map = new HashMap();
for(int i = 0;i < 10;i++){
list.add(new String("list"+i) );
map.put(i, new String("map"+i));
}
Iterator iterList= list.iterator();//List接口实现了Iterable接口
while(iterList.hasNext()){
String strList = (String)iterList.next();
System.out.println(strList.toString());
}
Iterator iterMap=map.entrySet().iterator();
while(iterMap.hasNext()){
Map.Entry strMap = (Map.Entry)iterMap.next();
System.out.println(strMap.getValue());
}
}
}
- foreach的使用
import java.util.*;
public class TestIterator {
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<String> ();
for(int i=0;i<10;i++){
list.add(new String("list"+i) );
}
for(String str:list){
System.out.println(str);
}
}
iOS中迭代器的使用
- 不太常用的原生迭代器
//1.数组迭代器
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"bei", @"jing", @"huan", @"ying", @"nin", nil];
// 获取数组的正序迭代器
NSEnumerator *enu1 = [array objectEnumerator];
// 获取数组的反序迭代器
NSEnumerator *enu2 = [array reverseObjectEnumerator];
// 遍历数组
id obj = nil;
// 正序，获取下一个需要遍历的元素
while (obj = [enu1 nextObject]) {
NSLog(@"%@", obj);
}
// 反序，获取下一个需要遍历的元素
while (obj = [enu2 nextObject]) {
NSLog(@"%@", obj);
}
//2.集合迭代器
NSSet *set = [NSSet setWithObjects:@5, @23, @3, @8, @21, @33, @18, nil];
NSEnumerator *enu = [set objectEnumerator];
id obj = nil;
while (obj = [enu nextObject]) {
NSLog(@"%@", obj);
}
//3.字典迭代器
NSDictionary *dic = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@"value1", @"key1", @"value2", @"key2", nil];
// key 迭代器
NSEnumerator *keyEnumer = [dic keyEnumerator];
id key = nil;
while (key = [keyEnumer nextObject]) {
NSLog(@"%@ = %@", key, [dic objectForKey:key]);
}
// 对象迭代器
NSEnumerator *objEnumer = [dic objectEnumerator];
id obj = nil;
while (obj = [objEnumer nextObject]) {
NSLog(@"%@", obj);
}
- 下面是比较常用的用法
//快速遍历
NSArray *array = @[@"张三", @"李四", @"王五"];
for (id item in array) {
NSLog(@"item is :%@", item);
}
//基于块的枚举
//数组
NSArray *array = @[@"张三", @"李四", @"王五"];
NSString *str = @"李四";
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
NSLog(@"item is :%@", obj);
if ([obj localizedStandardCompare:str] == NSOrderedSame) {
*stop = YES;
NSLog(@"停止遍历");
}
}];
//字典
NSDictionary *dic = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@"value1", @"key1", @"value2", @"key2", nil];
[dic enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull key, id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
NSLog(@"item is :%@", obj);
}];
//set
NSSet *set = [NSSet setWithObjects:@5, @23, @3, @8, @21, @33, @18, nil];
[set enumerateObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
NSLog(@"%@", obj);
}];
迭代器模式的优缺点
-
迭代器模式的优点有：
1. 简化了遍历方式，对于对象集合的遍历，还是比较麻烦的，对于数组或者有序列表，我们尚可以通过游标来取得，但用户需要在对集合了解很清楚的前提下，自行遍历对象，但是对于hash表来说，用户遍历起来就比较麻烦了。而引入了迭代器方法后，用户用起来就简单的多了。
2. 可以提供多种遍历方式，比如说对有序列表，我们可以根据需要提供正序遍历，倒序遍历两种迭代器，用户用起来只需要得到我们实现好的迭代器，就可以方便的对集合进行遍历了。
3. 封装性良好，用户只需要得到迭代器就可以遍历，而对于遍历算法则不用去关心。 -
迭代器模式的缺点：
1. 对于比较简单的遍历（像数组或者有序列表），使用迭代器方式遍历较为繁琐，大家可能都有感觉，像ArrayList，我们宁可愿意使用for循环和get方法来遍历集合。
迭代器模式的适用场景
1. 迭代器模式是与集合共生共死的，一般来说，我们只要实现一个集合，就需要同时提供这个集合的迭代器，就像java中的Collection，List、Set、Map等，这些集合都有自己的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器，当然也需要引入迭代器模式，给我们的容器实现一个迭代器。
2. 但是，由于容器与迭代器的关系太密切了，所以大多数语言在实现容器的时候都给提供了迭代器，并且这些语言提供的容器和迭代器在绝大多数情况下就可以满足我们的需要，所以现在需要我们自己去实践迭代器模式的场景还是比较少见的，我们只需要使用语言中已有的容器和迭代器就可以了。
