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Java设计模式（15）迭代器模式

Jensen Java Java, 设计模式

前言

由于近期忙着赚钱[辣眼睛]，回过头来才发现这一系列从上一次撰写解释器模式后就开始断更了大半年了，今天重新拾起给这个系列补充完整。
在Java开发中，设计模式是常用的一种编码方式，合理使用设计模式可以帮助开发人员更快地编写出高效、可靠和可维护的代码。本期将撰写一个关于设计模式的系列文章，总共23种设计模式将以一篇一篇文章讲解，代码笔记已开源至：Gitee点击跳转。在上一篇《Java设计模式（14）解释器模式》文章中，我们介绍了解释器模式。本文是这个系列的第十五篇章，我们将讲解一下迭代器模式的实现方式、应用场景以及它的用途。

迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为设计模式，它允许顺序访问一个聚合对象的元素，而不需要暴露其内部逻辑表现。迭代器模式主要用于遍历集合对象中的元素用的。

使用场景

  1. 遍历集合对象：需要遍历一个集合对象中的所有元素时，迭代器模式提供了一种统一的方式。
  2. 隐藏内部实现：不需要了解集合对象的内部结构就能遍历其元素，符合封装的思想。
  3. 不同集合的统一接口：为不同的集合提供一个统一的接口进行遍历操作，使得代码更加灵活。

代码实现

以下是一个使用迭代器模式的示例代码。我们将创建一个简单的集合类 BookCollection 和对应的迭代器 BookIterator，用来遍历书籍集合。

/**
 * 书籍集合类
 * @author Jensen
 * @date 2024-07-05
 * */
public class BookCollection implements Iterable<Book> {
    private final List<Book> books = new ArrayList<>();

    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }
    @Override
    public Iterator<Book> iterator() {
        return new BookIterator(books);
    }
}

public class BookIterator implements Iterator<Book> {
    private final List<Book> books;
    private Integer position = 0;
    public BookIterator(List<Book> books) {
        this.books = books;
    }
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position < books.size();
    }
    @Override
    public Book next() {
        return books.get(position++);
    }
}

public class Book {
    private final String name;

    public Book(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
}

测试使用

在客户端创建一个 BookCollection 实例并添加几本书。 获取书籍集合的迭代器并遍历所有书籍，输出书名。

System.out.println("------------------------------迭代器模式-----------------------------");
BookCollection books = new BookCollection();
books.addBook(new Book("史记"));
books.addBook(new Book("红楼梦"));
books.addBook(new Book("西游记"));
books.addBook(new Book("三国志"));
books.addBook(new Book("道德经"));
Iterator<Book> iterator = books.iterator();
while (iterator.hasNext()){
     Book book = iterator.next();
     System.out.println(book.getName());
}

输出结果

image.png

结语

迭代器模式通过将集合的遍历逻辑封装在迭代器中，使得集合的遍历变得更加简洁和统一，避免了暴露集合的内部实现细节。这个模式广泛应用于各种集合类库中，如 Java 的 java.util 包中的各种集合类。

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