迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是 Java 和 .Net 编程环境中非常常用的设计模式。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表示。 迭代器模式属于行为型模式。

意图：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整合对象。
何时使用：遍历一个聚合对象。
如何解决：把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。
关键代码：定义接口：hasNext, next。
应用实例：JAVA 中的 iterator。
优点：
1. 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。
2. 迭代器简化了聚合类。
3. 在同一个聚合上可以有多个遍历。
4. 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。
使用场景：
1. 访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。
2. 需要为聚合对象提供多种遍历方式。
3. 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。
注意事项：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。

Iterator_：

public interface Iterator_<E> { //Element //Type //K //Value V Tank
    boolean hasNext();

    E next(); //Tank next() Iterator_<Tank> it = ... Tank t = it.next();
}

Collection_：

public interface Collection_<E> {
    void add(E o);

    int size();

    Iterator_ iterator();
}

ArrayList_：

/**
 * 相比数组，这个容器不用考虑边界问题，可以动态扩展
 */
class ArrayList_<E> implements Collection_<E> {
    E[] objects = (E[]) new Object[10];
    //objects中下一个空的位置在哪儿,或者说，目前容器中有多少个元素
    private int index = 0;

    public void add(E o) {
        if (index == objects.length) {
            E[] newObjects = (E[]) new Object[objects.length * 2];
            System.arraycopy(objects, 0, newObjects, 0, objects.length);
            objects = newObjects;
        }

        objects[index] = o;
        index++;
    }

    public int size() {
        return index;
    }

    @Override
    public Iterator_<E> iterator() {
        return new ArrayListIterator();
    }

    private class ArrayListIterator<E> implements Iterator_<E> {

        private int currentIndex = 0;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            if (currentIndex >= index) return false;
            return true;
        }

        @Override
        public E next() {
            E o = (E) objects[currentIndex];
            currentIndex++;
            return o;
        }
    }
}

LinkedList_：

/**
 * 相比数组，这个容器不用考虑边界问题，可以动态扩展
 */
class LinkedList_ implements Collection_ {
    Node head = null;
    Node tail = null;
    //目前容器中有多少个元素
    private int size = 0;

    public void add(Object o) {
        Node n = new Node(o);
        n.next = null;

        if (head == null) {
            head = n;
            tail = n;
        }

        tail.next = n;
        tail = n;
        size++;
    }

    private class Node {
        private Object o;
        Node next;

        public Node(Object o) {
            this.o = o;
        }
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    @Override
    public Iterator_ iterator() {
        return null;
    }
}

Main：

/**
 * 实现泛型版本
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Collection_<String> list = new ArrayList_<>();
        for (int i = 0; i < 15; i++) {
            list.add(new String("s" + i));
        }
        System.out.println(list.size());

        //这个接口的调用方式：
        Iterator_<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            String o = it.next();
            System.out.println(o);
        }
    }
}

设计模式之迭代器（Iterator）模式

迭代器模式