iterator

迭代器 Iterator

✨模式类型✨✨	✨✨难度✨ ✨	✨✨实用性✨✨	✨✨重要程度✨✨	✨✨经典性✨✨	✨✨历史性✨
行为型模式	★★★ ⬇️	★★★ ⬆️	★★★★ ⬆️	💚 ⬆️	💚 ⬆️

概念

迭代器模式（Iterator Pattern）是编程环境中常用的设计模式，这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层实现，迭代器模式属于行为型模式。

用途

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素， 而又无须暴露该对象的内部表示。主要解决不同的方式来遍历整个聚合集合对象。迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。

模式架构

通过利用迭代器遍历一个聚合对象，利用不同的方式来遍历整个整合对象，把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。

参与角色对象

• Iterator 迭代器角色：接口或抽象类，定义迭代器的方法提供实现接口，主要定义了hasNext()和 next()方法。
• ConcreteIterator 具体迭代器实现角色：继承或实现Iterator 迭代器角色，完成Iterator中hasNext()和 next()方法的实现。
• Collection 集合类接口：定义创建Iterator迭代器角色的方法产生一个 Iterator对象。
• ConcreteCollection 具体聚合集合类接口实现：实现Collection 集合类接口，提供创建Iterator对象的方法。

UML关系图

优点与缺点

• 优点

  • 遍历丰富：它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。
  • 使用简单：迭代器简化了聚合类。
  • 实现多样化：在同一个聚合上可以有多个遍历。
  • 扩展性强：在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。

• 缺点

  • 由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

代码实现

迭代器模式的实现要点如下：

• 定义Iterator接口，提供hasNext()和 next()方法，用来遍历和获取迭代器中的元素。
• 定义Collection集合类接口，提供创建Iterator接口的方法。
• 实现Collection集合类接口的ConcreteCollection 具体聚合集合类，实现创建Iterator接口的方法，并设置迭代器的迭代集合对象。
• 实现Iterator迭代器接口的ConcreteIterator 具体迭代器实现类，通过构造函数接收Collection对象，利用Collection对象中的方法和集合实现迭代器中的方法。

示例参考

• 迭代器模式

应用场景

迭代器模式适用于：

• 访问聚合对象的内容，而不暴露其内部实现细节的表示。
• 支持聚合对象的多次遍历。
• 需要为聚合对象提供多种遍历方式。
• 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

应用实例参考

JavaSDK

• java.util.Iterator
• java.util.Enumeration

GoSDK

PythonSDK

JavaScript Libs

总结

• 迭代器模式是编程环境中常用的设计模式，这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层实现，迭代器模式属于行为型模式。
• 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素， 而又无须暴露该对象的内部表示。主要解决不同的方式来遍历整个聚合集合对象。迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。
• 通过利用迭代器遍历一个聚合对象，利用不同的方式来遍历整个整合对象，把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。
• 迭代器模式的优点有：提供不同的方式遍历聚合对象；简化了聚合类实现；同一个聚合对象可以同时存在多个遍历进行；扩展方便，增加新的聚合无需修改源代码。
• 迭代器模式适用于：访问聚合对象而不想提供或暴露原始聚合对象；同时满足多个聚合进行；需要满足存在多种不同的遍历；为不同的聚合遍历提供统一的接口。