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news 2025/10/23 18:35:20

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迭代器设计模式

🚩什么是迭代器设计模式？
🚩迭代器设计模式的特点
🚩迭代器设计模式的结构
🚩迭代器设计模式的优缺点
🚩迭代器设计模式的Java实现
🚩代码总结
🚩总结

🚩什么是迭代器设计模式？

迭代器设计模式（Iterator Pattern） 是一种 行为型设计模式，它提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。迭代器模式将遍历数据的职责从聚合对象中分离出来，使得聚合对象可以更专注于数据存储，而迭代器则专注于遍历数据。

使用场景

访问一个聚合对象的内容而无需暴露其内部表示
为聚合对象提供多种遍历方式
为不同的聚合结构提供统一的遍历接口
适用于 集合类、树形结构、图结构 等数据结构的遍历

🚩迭代器设计模式的特点

分离集合对象的遍历行为：将遍历算法与集合对象分离
多种遍历方式：可以为同一个聚合对象提供多种遍历方式
统一的遍历接口：为不同的聚合结构提供统一的遍历接口
简化聚合接口：聚合对象不需要提供多种遍历方法
并行遍历：支持对同一聚合对象的多个同时遍历

🚩迭代器设计模式的结构

迭代器模式主要包含以下部分：

Iterator（迭代器接口）：定义访问和遍历元素的接口
ConcreteIterator（具体迭代器）：实现迭代器接口，跟踪当前访问位置
Aggregate（聚合接口）：定义创建相应迭代器对象的接口
ConcreteAggregate（具体聚合）：实现创建相应迭代器的接口
Client（客户端）：通过迭代器遍历聚合对象

🚩迭代器设计模式的优缺点

✅ 优点

支持多种遍历方式：可以同时使用不同的方式遍历同一个聚合
简化聚合类：将遍历逻辑从聚合类中分离出来
符合单一职责原则：将管理集合和遍历集合的职责分离
符合开闭原则：可以新增迭代器而无需修改聚合类
隐藏内部实现：客户端无需知道聚合的内部结构

❌ 缺点

增加系统复杂度：对于简单的聚合可能过度设计
性能开销：迭代器模式可能会带来一定的性能开销
增加类的数量：每个聚合类都需要对应的迭代器类

🚩迭代器设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

创建 Book 类（聚合元素）

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @ClassName Book* @Description 书籍类 - 聚合中的元素* @date 2025/3/25 19:07**/
public class Book {private String name;private double price;public Book(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}public String getName() {return name;}public double getPrice() {return price;}
}

创建 Iterator 接口

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @InterfaceName Iterator* @Description 迭代器接口* @date 2025/3/25 19:09**/
public interface Iterator {boolean hasNext();Book next();
}

创建 Aggregate 接口

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @InterfaceName Aggregate* @Description 聚合接口* @date 2025/3/25 19:10**/
public interface Aggregate {Iterator createIterator();
}

创建 BookAggregate 具体聚合类

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @ClassName BookAggregate* @Description 具体聚合类 - 书籍集合* @date 2025/3/25 19:10**/
public class BookAggregate implements Aggregate {private List<Book> list = new ArrayList<>();public void add(Book book) {list.add(book);}public Book get(int index) {return list.get(index);}public int getSize() {return list.size();}@Overridepublic Iterator createIterator() {return new BookIterator(this);}
}

创建 BookIterator 具体迭代器

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @ClassName BookIterator* @Description 具体迭代器* @date 2025/3/25 19:12**/
public class BookIterator implements Iterator {private int index;private BookAggregate bookAggregate;public BookIterator(BookAggregate bookAggregate) {this.index = 0;this.bookAggregate = bookAggregate;}@Overridepublic boolean hasNext() {return index < bookAggregate.getSize();}@Overridepublic Book next() {Book book = bookAggregate.get(index);index++;return book;}
}

测试迭代器模式

/*** @author hanson.huang* @version V1.0* @ClassName IteratorPattern* @Description 测试迭代器模式* @date 2025/3/25 19:13**/
public class IteratorPattern {public static void main(String[] args) {BookAggregate bookAggregate = new BookAggregate();String[] books = {"数据结构", "操作系统", "计算机网络", "计算机组成原理"};double[] prices = {10.24, 20.48, 40.96, 81.92};for (int i = 0; i < books.length; i++) {bookAggregate.add(new Book(books[i], prices[i]));}Iterator iterator = bookAggregate.createIterator();while (iterator.hasNext()) {Book book = (Book) iterator.next();System.out.println(book.getName() + " " + book.getPrice());}}
}