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【设计模式-4.5】行为型——迭代器模式

article 2025/8/27 5:10:44

说明：本文介绍设计模式中，行为型设计模式之一的迭代器模式。

定义

迭代器模式（Iterator Pattern），也叫作游标模式（Cursor Pattern），它提供一种按顺序访问集合/容器对象元素的方法，而又无须暴露集合内部表示。迭代器模式可以为不同的容器提供一致的遍历行为，而不用关心容器内元素的组成结构。（引自《设计模式就该这样学》P329）

行车记录仪场景

假设有一个行车记录仪对象，可存储行车记录时的视频，可存储10个视频，超出会覆盖最早的数据，如下：

/*** 行车记录仪*/
public class DrivingRecorder {/*** 当前记录的位置*/private int index = -1;/*** 假设只能存储10个视频*/private String[] records = new String[10];/*** 存入*/public void append(String record) {// 如果当前位置已经到达末尾，就从头开始存储if (index == 9) {index = 0;} else {index++;}records[index] = record;}/*** 顺序遍历*/public void display() {for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println(i + "：" + records[i]);}}/*** 按照存入顺序逆序遍历* 从新=>旧读取*/public void displayByOrder() {// loopCount：是集合能存储的数据个数，故不能大于10；// i是记录的位置，存的时候+1，读的时候-1，并且还要做==0判断，如果==0，就从集合末尾开始读；for (int i = index, loopCount = 0; loopCount < 10; i = i == 0 ? 9 : i - 1, loopCount++) {System.out.println(records[i]);}}
}

运行如下，可见存入12个视频，把前面存储的两个视频数据覆盖了。

在这里插入图片描述

分析
（1）无法读取到行车记录仪中的数据（即变量records），当然我们可以开放对应的get方法，但这样设计遍历和读取数据方法不免有重复（现成的index变量还没用上，不可惜嘛？），我们能否扩展遍历方法，返回当前位置上的数据？；

（2）代码不够优雅，对于一个封闭的对象或者说容器，遍历对象内的数据，我们是否可以考虑抽出成一个接口，定义遍历的规范，使其他对象实现其接口。

迭代器设计

针对上面行车记录仪场景，改造成迭代器设计模式，如下：

import java.util.Iterator;/*** 行车记录仪(迭代器设计)*/
public class DrivingRecorderIterable implements Iterable<String> {/*** 当前记录的位置*/private int index = -1;/*** 假设只能存储10个视频*/private String[] records = new String[10];/*** 存入*/public void append(String record) {// 如果当前位置已经到达末尾，就从头开始存储if (index == 9) {index = 0;} else {index++;}records[index] = record;}@Overridepublic Iterator<String> iterator() {return new Itr();}/*** 行车记录仪迭代器*/private class Itr implements Iterator<String> {/*** cursor：游标，这里通过赋值拷贝一份，不要直接使用index，不然一边读一边写的时候会出错* loopCount：是集合能存储的数据个数，故不能大于10*/int cursor = index;int loopCount = 0;@Overridepublic boolean hasNext() {return loopCount < 10;}@Overridepublic String next() {int i = cursor;if (i == 9) {i = 0;} else {i++;}cursor = i;loopCount++;return records[i];}}
}

这里使用的接口是JDK自带的Iterator，实现该接口的类都能使用上述方式遍历数据。

在这里插入图片描述

Java中的单列集合，Collection，实现了该接口，也就是说实现了Collection接口的容器，都支持这种迭代器的遍历方式。

在这里插入图片描述

像ArrayList

        List<String> list = new ArrayList<>();list.add("王麻子");list.add("小李子");list.add("李爱花");Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}