图解Java设计模式之迭代器模式
图解java设计模式之迭代器模式
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 :
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,不能很好实现遍历操作。
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。
说明 :
1)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)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
5)client :客户端,通过iterator和aggregate依赖子类。
- 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。
package com.example.demo.iterator; import java.util.iterator; import javax.swing.text.position; public class computercollegeiterator implements iterator{ // 这里我们需要department 是以怎样的方式存放 private department[] departments; // 遍历的位置 private int position = 0; public computercollegeiterator(department[] departments) { super(); this.departments = departments; } /** * 判断是否还有下一个元素 */ @override public boolean hasnext() { // todo auto-generated method stub if (departments.length <= position || departments[position] == null) { return false; } return true; } @override public object next() { // todo auto-generated method stub department department = departments[position]; position += 1; return department; } } package com.example.demo.iterator; import java.util.iterator; import java.util.list; public class infocolleageiterator implements iterator{ /** * 信息工程学院是以list方式存放系 */ private list<department> departmentlist; /** * 索引 */ private int index = -1; public infocolleageiterator(list<department> departmentlist) { super(); 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; } index += 1; return true; } @override public object next() { // todo auto-generated method stub return departmentlist.get(index); } /** * remove空实现 */ public void remove() { } } package com.example.demo.iterator; /** * 系 * @author zhaozhaohai * */ 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; } } package com.example.demo.iterator; import java.util.iterator; public interface college { public string getname(); /** * 增加系的方法 * @param name * @param desc */ public void adddepartment(string name, string desc); /** * 返回一个迭代器,遍历 * @return */ public iterator createiterator(); } package com.example.demo.iterator; import java.util.iterator; public class computercollege implements college{ private department[] departments; // 保持当前数组的对象个数 private int numofdepartment = 0; public computercollege() { departments = new department[5]; adddepartment("java", "java"); adddepartment("前端", "前端"); adddepartment("大数据", "大数据"); } @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); } } package com.example.demo.iterator; import java.util.arraylist; import java.util.iterator; import java.util.list; public class infocollege implements college{ private 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("工程安全专业", "工程安全专业"); } @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); } } package com.example.demo.iterator; import java.util.iterator; import java.util.list; public class outputimpl { // 学院集合 private list<college> colleges; public outputimpl(list<college> colleges) { super(); this.colleges = colleges; } /** * 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 iterator = colleges.iterator(); while (iterator.hasnext()) { // 取出一个学院 college college = (college) iterator.next(); system.out.println("====" + college.getname() + "===="); printdepartment(college.createiterator()); } } /** * 输出学院里的系 * @param iterator */ public void printdepartment(iterator iterator) { while (iterator.hasnext()) { department department = (department)iterator.next(); system.out.println(department.getname()); } } } package com.example.demo.iterator; import java.util.arraylist; import java.util.list; public class client { public static void main(string[] args) { // todo auto-generated method stub // 创建学院 list<college> colleges = new arraylist<college>(); computercollege college = new computercollege(); infocollege infocollege = new infocollege(); colleges.add(college); //colleges.add(infocollege); outputimpl outputimpl = new outputimpl(colleges); outputimpl.printcollege(); } }
对类图的角色分析和说明 :
1)内部类itr 充当具体实现迭代器 iterator 的类,作为arraylist 内部类
2)lits 就是充当类聚合接口,含有一个iterator() 方法,返回一个迭代器对象
3)arraylist 是实现聚合接口 list 的子类,实现类iterator()
4)iterator 接口系统提供
5)迭代器模式解决了,不同集合(arraylist,linkedlist)统一遍历问题
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(叫做单一职责原则)。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 :
1)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。
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