迭代子模式又叫遊標(Cursor)模式，是物件的行為模式。
迭代子模式的定義
迭代子模式可以順序地訪問一個聚集中的元素而不必暴露聚集的內部表象。我們常見的集合有很多種類，其頂層資料儲存和組織方式的不同導致了我們在對資料進行遍歷的時候存在一些差異，迭代器模式就是通過實現某種統一的方式來實現對不同的集合的遍歷，同時又不暴露出其底層的資料儲存和組織方式。
例如，如果沒有使用Iterator，遍歷一個陣列的方法是使用索引：
for(int i=0; i<array.size(); i++) {
get(i)
}
複製程式碼而訪問一個連結串列（LinkedList）又必須使用while迴圈：
while((e=e.next())!=null) {
e.data()
}
複製程式碼以上兩種方法客戶端都必須事先知道集合的內部結構，訪問程式碼和集合本身是緊耦合，無法將訪問邏輯從集合類和客戶端程式碼中分離出來，每一種集合對應一種遍歷方法，客戶端程式碼無法複用。
更恐怖的是，如果以後需要把ArrayList更換為LinkedList，則原來的客戶端程式碼必須全部重寫。
為解決以上問題，Iterator模式總是用同一種邏輯來遍歷集合：
for(Iterator it = yourCollection.iterater(); it.hasNext(); )
{ ... }
複製程式碼客戶端自身不維護遍歷集合的"指標"，所有的內部狀態（如當前元素位置，是否有下一個元素）都由Iterator來維護，而這個Iterator由集合類通過工廠方法生成，因此，它知道如何遍歷整個集合。客戶端從不直接和集合類打交道，它總是控制Iterator，向它傳送"向前"，"向後"，"取當前元素"的命令，就可以間接遍歷整個集合。
迭代子模式的結構
迭代模式中有如下的角色：
- 迭代器角色（Iterator）: 負責定義訪問和遍歷元素的介面。
- 具體迭代器角色（Concrete Iterator）：實現迭代器介面，並要記錄遍歷中的當前位置。
- 容器角色(Container): 負責提供建立具體迭代器角色的介面。
- 具體容器角色（Concrete Container）：實現建立具體迭代器角色的介面， 這個具體迭代器角色與該容器的結構相關。
迭代子模式的實現
迭代器介面實現，定義了獲取第一個節點的方法，前一個節點和後一個節點，以及判斷是否有下一個節點。
public interface Iterator {
public Object first();
public Object previous();
public Object next();
public boolean hasNext();
}
複製程式碼具體實現迭代器，實現上述介面定義的方法。
public class MyIterator implements Iterator{
private List<Object> list;
private int index = 0;
public MyIterator(List<Object> list) {
this.list = list;
}
@Override
public Object previous() {
if((this.index - 1) < 0){
return null;
}else{
return this.list.get(--index);
}
}
@Override
public Object next() {
if((this.index + 1) >= this.list.size()){
return null;
}else{
return this.list.get(++index);
}
}
@Override
public boolean hasNext() {
if(this.index < (this.list.size() - 1)){
return true;
}
return false;
}
@Override
public Object first() {
if(this.list.size() <= 0){
return null;
}else{
return this.list.get(0);
}
}
}
複製程式碼容器定義，定義了兩個抽象方法，用來設定具體的迭代器實現以及注入容器中的元素。
public abstract class Container {
public abstract Iterator iterator();
public abstract void put(Object obj);
}
複製程式碼具體的容器類基於List，實現抽象方法。
public class MyContainer extends Container{
private List<Object> list;
public MyContainer() {
this.list = new ArrayList<Object>();
}
@Override
public void put(Object obj){
this.list.add(obj);
}
@Override
public Iterator iterator() {
return new MyIterator(list);
}
}
複製程式碼客戶端測試類。設定元素，並使用迭代器進行遍歷。
public class ClientTest {
public static void main(String[] args) {
//建立一個自定義容器，直接使用ArrayList的實現
Container strContainer = new MyContainer();
strContainer.put("001");
strContainer.put("002");
Iterator myIterator = strContainer.iterator();
//使用迭代器遍歷
System.out.println(myIterator.first());
while (myIterator.hasNext()) {
System.out.println(myIterator.next());
}
}
}
複製程式碼總結
Iterator模式是用於遍歷集合類的標準訪問方法。它可以把訪問邏輯從不同型別的集合類中抽象出來，從而避免向客戶端暴露集合的內部結構。
適用場景：
- 訪問一個聚合物件的內容而無須暴露它的內部表示。
- 需要為聚合物件提供多種遍歷方式。
- 為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的介面。
優點：
- 它支援以不同的方式遍歷一個聚合物件。
- 迭代器簡化了聚合類。在同一個聚合上可以有多個遍歷。
- 在迭代器模式中，增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有程式碼。
- 系統需要訪問一個聚合物件的內容而無需暴露它的內部表示。
缺點：
- 由於迭代器模式將儲存資料和遍歷資料的職責分離，增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，類的個數成對增加，這在一定程度上增加了系統的複雜性。
- 迭代器模式在遍歷的同時更改迭代器所在的集合結構會導致出現異常。所以使用foreach語句只能在對集合進行遍歷，不能在遍歷的同時更改集合中的元素。