1、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:
2、传统的设计方案(类图)
3、传统的方式的问题分析
1)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
2)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
3)解决方案:→迭代器模式
4、迭代器模式基本介绍
基本介绍
1)迭代器模式( Iterator Pattern)是常用的设计模式,属于行为型模式
2)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。
3)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。
5、迭代器模式的原理类图
对原理类图的说明-即(迭代器模式的角色及职责)
l) Iterator :迭代器接口,是系统提供,含义hasNext, next, remove
2) ConcreteIterator :具体的迭代器类,管理迭代
3)Aggregate :一个统一的聚合接口,将客户端和具体聚合解耦
4) ConcretcAggreage: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
5)Client :客户端,通过Iterator和Aggregatc依赖子类
6、代器模式应用实例
1)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。
2)设计思路分析
3)代码实现
Client:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//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();
}
}
College:
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();
}
ComputerCollege:
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() {
// TODO Auto-generated method stub
return "计算机学院";
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = new Department(name, desc);
departments[numOfDepartment] = department;
numOfDepartment += 1;
}
@Override
public Iterator createIterator() {
// TODO Auto-generated method stub
return new ComputerCollegeIterator(departments);
}
}
ComputerCollegeIterator:
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() {
// TODO Auto-generated method stub
if(position >= departments.length || departments[position] == null) {
return false;
}else {
return true;
}
}
@Override
public Object next() {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = departments[position];
position += 1;
return department;
}
//删除的方法,默认空实现
public void remove() {
}
}
Department:
//ϵ
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;
}
}
InfoColleageIterator:
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() {
// TODO Auto-generated method stub
if(index >= departmentList.size() - 1) {
return false;
} else {
index += 1;
return true;
}
}
@Override
public Object next() {
// TODO Auto-generated method stub
return departmentList.get(index);
}
//空实现remove
public void remove() {
}
}
InfoCollege:
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() {
// TODO Auto-generated method stub
return "信息工程学院";
}
@Override
public void addDepartment(String name, String desc) {
// TODO Auto-generated method stub
Department department = new Department(name, desc);
departmentList.add(department);
}
@Override
public Iterator createIterator() {
// TODO Auto-generated method stub
return new InfoColleageIterator(departmentList);
}
}
OutPutImpl:
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());
}
}
}
7、迭代器模式在JDK-ArrayList集合应用的源码分析
1)JDK的ArrayList集合中就使用了迭代器模式
2)代码分析+类图+说明
3)对类图的角色分析和说明
内部类ltr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(
lterator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
8、迭代器模式的注意事项和细节
优点
1)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。
2)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。
3)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和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。
4)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