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设计模式@第19章:迭代器模式

时间:2020-01-11 00:18:31      阅读:83      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:put   client   arraylist   因此   通过   数据   工程   strong   rem   

第19章:迭代器模式

一、看一个具体的需求

编写程序展示一个学校院系结构:需求是这样,要在一个页面中展示出学校的院系组成,一个学校有多个学院, 一个学院有多个系。如图:

技术图片

传统的设计方案(类图)

? 学校

? 学院

三、传统的方式的问题分析

  • 将学院看做是学校的子类,系是学院的子类,这样实际上是站在组织大小来进行分层次的

  • 实际上我们的要求是 :在一个页面中展示出学校的院系组成,一个学校有多个学院,一个学院有多个系, 因此这种方案,==不能很好实现的遍历的操作==

  • 解决方案:=> 迭代器模式

四、迭代器模式基本介绍

  • 迭代器模式(Iterator Pattern)是常用的设计模式,属于行为型模式

  • 如果我们的集合元素是用不同的方式实现的,有数组,还有 java 的集合类,或者还有其他方式,当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式,而且还会暴露元素的内部结构,可以考虑使用迭代器模式解决。

  • 迭代器模式,提供一种遍历集合元素的统一接口,用一致的方法遍历集合元素,不需要知道集合对象的底层表示,即:不暴露其内部的结构。

五、迭代器模式的原理类图

技术图片

对原理类图的说明-即(迭代器模式的角色及职责)

  • Iterator : 迭代器接口,是系统提供,含义 hasNext, next, remove

  • ConcreteIterator : 具体的迭代器类,管理迭代

  • Aggregate :一个统一的聚合接口, 将客户端和具体聚合解耦

  • ConcreteAggreage : 具体的聚合持有对象集合, 并提供一个方法,返回一个迭代器, 该迭代器可以正确遍历集合

  • Client :客户端, 通过 Iterator 和 Aggregate 依赖子类

六、迭代器模式应用实例

  • 应用实例要求

编写程序展示一个学校院系结构:需求是这样,要在一个页面中展示出学校的院系组成,一个学校有多个学院, 一个学院有多个系。

  • 设计思路分析

    这里假设两个学院存放系方式不同

技术图片

  • 代码实现

iterator 抽象类:是系统的接口

首先是基本实体类:

package com.gjxaiou.iterator;

//?
public class Department {

    private String name;
    private String desc;
    public Department(String name, String desc) {
        super();
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getDesc() {
        return desc;
    }
    public void setDesc(String desc) {
        this.desc = desc;
    }
}

具体的迭代器:

package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.Iterator;

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {

    //这里我们需要Department 是以怎样的方式存放=>数组
    Department[] departments;
    int position = 0; //遍历的位置

    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
        this.departments = departments;
    }

    //判断是否还有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        if(position >= departments.length || departments[position] == null) {
            return false;
        }else {
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        Department department = departments[position];
        position += 1;
        return department;
    }
    
    //删除的方法,默认空实现
    @Override
    public void remove() {
    }
}

//-----------------------------------------------------------------
package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class InfoColleageIterator implements Iterator {

    List<Department> departmentList; // 信息工程学院是以List方式存放系
    int index = -1;//索引

    public InfoColleageIterator(List<Department> departmentList) {
        this.departmentList = departmentList;
    }

    //判断list中还有没有下一个元素
    @Override
    public boolean hasNext() {
        if(index >= departmentList.size() - 1) {
            return false;
        } else {
            index += 1;
            return true;
        }
    }

    @Override
    public Object next() {
        return departmentList.get(index);
    }
    
    //空实现remove
    @Override
    public void remove() {
    }
}

数据接口和实体类

package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.Iterator;

public interface College {
    
    public String getName();
    
    //增加系的方法
    public void addDepartment(String name, String desc);
    
    //返回一个迭代器,遍历
    public Iterator  createIterator();
}

//---------------------------------------------------
package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.Iterator;

public class ComputerCollege implements College {

    Department[] departments;
    int numOfDepartment = 0 ;// 保存当前数组的对象个数
    
    public ComputerCollege() {
        departments = new Department[5];
        addDepartment("Java专业", " Java专业 ");
        addDepartment("PHP专业", " PHP专业 ");
        addDepartment("大数据专业", " 大数据专业 ");
    }

    @Override
    public String getName() {
        return "计算机学院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment += 1;
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

//---------------------------------------------------
package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class InfoCollege implements College {

    List<Department> departmentList;

    public InfoCollege() {
        departmentList = new ArrayList<Department>();
        addDepartment("信息安全专业", " 信息安全专业 ");
        addDepartment("网络安全专业", " 网络安全专业 ");
        addDepartment("服务器安全专业", " 服务器安全专业 ");
    }
    
    @Override
    public String getName() {
        return "信息工程学院";
    }

    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departmentList.add(department);
    }

    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new InfoColleageIterator(departmentList);
    }
}

输出方法:

package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class OutPutImpl {
    
    //学院集合
    List<College> collegeList;

    public OutPutImpl(List<College> collegeList) {
        
        this.collegeList = collegeList;
    }
    //遍历所有学院,然后调用printDepartment 输出各个学院的系
    public void printCollege() {
        
        //从collegeList 取出所有学院, Java 中的 List 已经实现Iterator
        Iterator<College> iterator = collegeList.iterator();
        
        while(iterator.hasNext()) {
            //取出一个学院
            College college = iterator.next();
            System.out.println("=== "+college.getName() +"=====" );
            printDepartment(college.createIterator()); //得到对应迭代器
        }
    }

    //输出 学院输出 系
    public void printDepartment(Iterator iterator) {
        while(iterator.hasNext()) {
            Department d = (Department)iterator.next();
            System.out.println(d.getName());
        }
    }
}

使用:

package com.gjxaiou.iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建学院
        List<College> collegeList = new ArrayList<College>();
        
        ComputerCollege computerCollege = new ComputerCollege();
        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
        
        collegeList.add(computerCollege);
        //collegeList.add(infoCollege);
        
        OutPutImpl outPutImpl = new OutPutImpl(collegeList);
        outPutImpl.printCollege();
    }
}

七、迭代器模式在JDK-ArrayList 集合应用的源码分析 P272

  • JDK 的 ArrayList 集合中就使用了迭代器模式

  • 代码分析+类图+说明

技术图片

  • 对类图的角色分析和说明
    • 内部类 Itr 充当具体实现迭代器 Iterator 的类, 作为 ArrayList 内部类
    • List 就是充当了聚合接口,含有一个 iterator() 方法,返回一个迭代器对象
    • ArrayList 是实现聚合接口 List 的子类,实现了 iterator()
    • Iterator 接口系统提供
    • 迭代器模式解决了 不同集合(ArrayList ,LinkedList) 统一遍历问题

八、迭代器模式的注意事项和细节

  • 优点
    • 提供一个统一的方法遍历对象,客户不用再考虑聚合的类型,使用一种方法就可以遍历对象了。
    • 隐藏了聚合的内部结构,客户端要遍历聚合的时候只能取到迭代器,而不会知道聚合的具体组成。
    • 提供了一种设计思想,就是一个类应该只有一个引起变化的原因(叫做单一责任原则)。在聚合类中,我们把迭代器分开,就是要把管理对象集合遍历对象集合的责任分开,这样一来集合改变的话,只影响到聚合对象。而如果遍历方式改变的话,只影响到了迭代器。
    • 当要展示一组相似对象,或者遍历一组相同对象时使用, 适合使用迭代器模式
  • 缺点
    • 每个聚合对象都要一个迭代器,会生成多个迭代器不好管理类

设计模式@第19章:迭代器模式

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原文地址:https://www.cnblogs.com/qq438649499/p/12178363.html

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