设计模式------Iterator迭代模式

Iterator模式也叫迭代模式，是由GoF提出的23种设计模式的一种。Iterator模式是行为模式之一，它把对容器中包含的内部对象的访问委让给外部类，使用Iterator（遍历）按顺序进行遍历访问的设计模式。

本文介绍设计模式中的迭代（Iterator）模式的概念，用法，以及实际应用中怎么样使用迭代模式进行开发。

Iterator模式的概念

Iterator模式指对容器中包含的内部对象的访问委让给外部类，使用Iterator（遍历）按顺序进行遍历访问的设计模式。

在 程序设计中，经常有这种情况，需要从大量得数据（对象）集合中一个个地取出数据加以处理。Iterator模式就是为了有效地处理按顺序进行遍历访问的一 种设计模式，简单地说，Iterator模式提供一种有效的方法，可以屏蔽聚集对象集合的容器类的实现细节，而能对容器内包含的对象元素按顺序进行有效的 遍历访问。

所以，Iterator模式的应用场景可以归纳为满足以下几个条件：

- 访问容器中包含的内部对象

- 按顺序访问

为什么需要Iterator模式

在应用Iterator模式之前，首先应该明白Iterator模式用来解决什么问题。或者说，如果不使用Iterator模式，会存在什么问题。

我们举例来说明Iterator模式到底好在哪。

比如有一个Book类，一个管理Book的容器类BookList：

我们需要按顺序遍历访问BookList包含的Book对象。

怎么实现顺序遍历方法呢？

你可能会考虑以下这些遍历方法：

方法1，由容器自己实现顺序遍历。直接在BookList里添加顺序遍历方法：

使用时，可能的使用方法是：

方法2，让调用者自己实现遍历。直接暴露BookList数据细节给外部，比如：

可能的使用方法为：

以上方法1与方法2都可以实现对BookList所包含的Book对象进行遍历，这样有问题呢？

确实使用上没有任何问题。

但实现方法1中，

1，容器类BookList承担了太多功能：一方面需要提供添加删除等BookList本身应有的功能；一方面还需要提供遍历访问功能。

2，往往容器在实现遍历的过程中，需要保存遍历状态，当跟元素的添加删除等功能夹杂在一起，很容易引起混乱和程序运行错误等。

在实现方法2中，

容器本身未实现任何遍历方法，把这个遍历的任务交给了调用者，这样一来，暴露了容器本身的实现细节，如果一旦容器内部的数据接口发生变化，比如由于某种原 因，BookList的List bookList用Map bookList来实现，这样，所有调用方的程序不得不随着BookList的修改而修改。

Iterator模式很好地解决了以上问题。

我们先从JDK中的Collection Framework对Iterator模式的实现方法来说明Iterator模式。

Java Collection Framework对迭代模式的经典实现

1、Iterable.java

2、迭代接口：Iterator接口，定义了遍历接口：

3，容器接口：Collection接口，定义了iterator()方法，把遍历委让给Iterator的实现类。

4、容器接口Collection的实现类与迭代接口Iterator的实现类：

以上说明了Java Collection Framework里的对Iterator模式的基本实现方法。

这也是Iterator模式一种经典的实现方案。

经典的Iterator模式实现方案

下面是一种比较经典的Iterator模式实现方案，该实现方案基于接口设计原则，设计了以下几个接口或类：

迭代器接口Iterator：该接口必须定义实现迭代功能的最小定义方法集比如提供hasNext()和next()方法。

迭代器实现类：迭代器接口Iterator的实现类。可以根据具体情况加以实现。

容器接口：定义基本功能以及提供类似Iterator iterator()的方法。

容器实现类：容器接口的实现类。必须实现Iterator iterator()方法。

Iterator模式的类图：

应用我们的上面介绍的例子，我们需要定义以下几个接口与类：

对容器的遍历方法例：

Iterator模式的优点

1，实现功能分离，简化容器接口。让容器只实现本身的基本功能，把迭代功能委让给外部类实现，符合类的设计原则。

2，隐藏容器的实现细节。

3，为容器或其子容器提供了一个统一接口，一方面方便调用；另一方面使得调用者不必关注迭代器的实现细节。

4，可以为容器或其子容器实现不同的迭代方法或多个迭代方法。