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设计模式-迭代器模式

news 来源：原创 2025/8/5 9:52:36

写在前面

Hello，我是易元，这篇文章是我学习设计模式时的笔记和心得体会。如果其中有错误，欢迎大家留言指正！

案例

假设有一个Book类和一个管理书籍的BookCollection类，我们需要遍历BookCollection类中所有书籍信息。

一、传统实现：直接硬编码遍历逻辑

1. 基础代码

直接在集合类中添加遍历方法

图书类
public class Book {  private String title;  private String author;  private int publishYear;  public Book() {}  public Book(String title, String author, int publishYear) {  this.title = title;  this.author = author;  this.publishYear = publishYear;  }  // Getter 和 Setter 方法  public String getTitle() { return title; }  public void setTitle(String title) { this.title = title; }  public String getAuthor() { return author; }  public void setAuthor(String author) { this.author = author; }  public int getPublishYear() { return publishYear; }  public void setPublishYear(int publishYear) { this.publishYear = publishYear; }  @Override  public String toString() {  return "Book{" +  "title='" + title + '\'' +  ", author='" + author + '\'' +  ", publishYear=" + publishYear +  '}';  }  
}  
图书集合类
public class BookCollection {  private List<Book> books;  public BookCollection() {}  public BookCollection(List<Book> books) {  this.books = books;  }  public void printBooks() {  for (Book book : books) {  System.out.println(book.toString());  }  }  
}  
测试代码
@Test  
public void printBookTest() {  List<Book> books = new ArrayList<>();  books.add(new Book("Java编程思想", "Bruce Eckel", 2018));  books.add(new Book("设计模式", "Erich Gamma", 1994));  books.add(new Book("鸟哥的Linux私房菜", "鸟哥", 2010));  BookCollection bookCollection = new BookCollection(books);  bookCollection.printBooks();  
}  

3. 存在的缺陷

以上述代码为例，若需要新的遍历方式（如按作者或出版年份遍历），一种方法是直接在BookCollection中添加新方法。这会破坏原有代码，每次新增遍历方式都需要修改BookCollection类。

二、设计模式实现

1. 迭代器模式

迭代器模式提供了一种遍历集合对象元素的方式，而无需暴露其内部表示。它定义了访问集合元素的接口，支持遍历不同的集合结构。
er

  • 主要角色：

    • Iterator（迭代器）：定义访问和遍历集合元素的接口。

    • ConcreteIterator（具体迭代器）：实现迭代器接口，用于遍历集合。

    • Aggregate（集合）：定义创建迭代器的接口。

    • ConcreteAggregate（具体集合）：实现集合接口，返回具体迭代器实例。

2. 使用设计模式对已实现的功能进行重构

迭代器接口
public interface BookIterator {  boolean hasNext();  Book getNext();  
}  
  • 定义标准化遍历协议：

    • hasNext()：检查是否存在下一个元素

    • getNext()：获取当前元素并后移指针

  • 解耦集合结构与遍历逻辑的入口

具体迭代器
public class BookCollectionIterator implements BookIterator {  private List<Book> books;  private int position = 0;  public BookCollectionIterator(List<Book> books) {  this.books = books;  }  @Override  public boolean hasNext() {  return position < books.size();  }  @Override  public Book getNext() {  if (hasNext()) {  return books.get(position++);  }  return null;  }  
}  

  • 通过position索引跟踪遍历进度

  • 集合数据通过构造函数注入，保证迭代器独立性

集合接口
public interface BookAggregate {  BookIterator createIterator();  
}  
具体集合
public class BookCollection implements BookAggregate {  private List<Book> books;  public BookCollection(List<Book> books) {  this.books = books;  }  @Override  public BookIterator createIterator() {  return new BookCollectionIterator(books);  }  
}  

  • 通过createIterator()统一创建迭代器，隐藏实现细节

  • 新增迭代器无需修改集合类，只需扩展新实现

测试代码
@Test  
public void test_book_def() {  List<Book> books = new ArrayList<>();  books.add(new Book("Java编程思想", "Bruce Eckel", 2018));  books.add(new Book("Effective Java", "Joshua Bloch", 2018));  books.add(new Book("设计模式", "Erich Gamma", 1994));  books.add(new Book("鸟哥的Linux私房菜", "鸟哥", 2010));  BookAggregate bookCollection = new BookCollection(books);  BookIterator bookIterator = bookCollection.createIterator();  while (bookIterator.hasNext()) {  Book book = bookIterator.getNext();  System.out.println(book.toString());  }  
}  
输出结果
Book{title='Java编程思想', author='Bruce Eckel', publishYear=2018}  
Book{title='Effective Java', author='Joshua Bloch', publishYear=2018}  
Book{title='设计模式', author='Erich Gamma', publishYear=1994}  
Book{title='鸟哥的Linux私房菜', author='鸟哥', publishYear=2010}  

3. 增加按照出版年份进行遍历

新增具体集合类
// 按年份过滤的集合  
public class BookYearAggregate implements BookAggregate {  private List<Book> books;  private int targetYear;  public BookYearAggregate(List<Book> books, int targetYear) {  this.books = books;  this.targetYear = targetYear;  }  @Override  public BookIterator createIterator() {  return new YearBookIterator(books, targetYear);  }  
}  
新增具体迭代器
// 按出版年份过滤的迭代器  
public class YearBookIterator implements BookIterator {  private List<Book> books;  private int targetYear;  private int position = 0;  public YearBookIterator(List<Book> books, int year) {  this.books = books;  this.targetYear = year;  }  @Override  public boolean hasNext() {  // 跳过不符合年份的书籍  while (position < books.size()) {  if (books.get(position).getPublishYear() == targetYear) {  return true;  }  position++;  }  return false;  }  @Override  public Book getNext() {  if (hasNext()) {  return books.get(position++);  }  return null;  }  
}  

  • 按条件过滤：在hasNext()中循环查找匹配年份，跳过非目标项

  • 独立职责：遍历逻辑与集合类完全解耦，符合单一职责原则

测试代码
@Test  
public void test_book_year() {  List<Book> books = new ArrayList<>();  books.add(new Book("Java编程思想", "Bruce Eckel", 2018));  books.add(new Book("Effective Java", "Joshua Bloch", 2018));  books.add(new Book("设计模式", "Erich Gamma", 1994));  books.add(new Book("鸟哥的Linux私房菜", "鸟哥", 2010));  BookAggregate bookCollection = new BookYearAggregate(books, 2018);  BookIterator bookIterator = bookCollection.createIterator();  while (bookIterator.hasNext()) {  Book book = bookIterator.getNext();  System.out.println(book.toString());  }  
}  
输出结果
Book{title='Java编程思想', author='Bruce Eckel', publishYear=2018}  
Book{title='Effective Java', author='Joshua Bloch', publishYear=2018}  

长话短说

迭代器模式的优势

  1. 解耦遍历逻辑
    集合类不再关心“如何遍历”，只需提供数据。

  2. 支持多种遍历方式
    新增迭代器即可实现新逻辑，符合开闭原则。

  3. 简化集合接口
    集合类只需提供createIterator()方法，接口更清晰。

  4. 并行遍历
    可以同时创建多个迭代器，独立遍历同一集合。

何时使用迭代器模式？

  • 场景特征：

    • 需要以不同方式遍历集合对象（如正序、逆序、过滤）。

    • 不想暴露集合的内部结构（如数组、链表等实现细节）。

    • 需要为集合提供统一的遍历接口。

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编程日记 2025/8/2 19:42:34

minio数据迁移(两台服务器没法相互通信)

场景描述: A服务器 无法访问 B服务器&#xff0c;B服务器 也无法访问 A&#xff08;即双方都不能通过公网或内网直连对方&#xff09; MinIO 官方提供了 mc&#xff08;MinIO Client&#xff09;命令行工具&#xff0c;可以直接实现 Bucket 之间的数据迁移&#xff1a; 安装 …...

编程日记 2025/7/31 20:49:03

O2OA(翱途)开发平台系统安全-用户登录IP限制

O2OA(翱途)开发平台[下称O2OA开发平台或者O2OA]支持对指定的用户设置可以连接的客户端计算机的IP地址&#xff0c;以避免用户在不安全的环境下访问系统。本篇主要介绍如何开启O2OA用户登录IP限制。 一、先决条件&#xff1a; 以拥有管理员权限的用户账号登录O2OA(翱途)开发平…...

编程日记 2025/7/31 20:49:01

CSS flex:1

在 CSS 中&#xff0c;flex: 1 是一个用于弹性布局&#xff08;Flexbox&#xff09;的简写属性&#xff0c;主要用于控制 flex 项目&#xff08;子元素&#xff09;如何分配父容器的剩余空间。以下是其核心作用和用法&#xff1a; 核心作用 等分剩余空间&#xff1a;让 flex …...

编程日记 2025/8/4 18:28:28

OpenHarmony平台驱动开发（十一），PIN

OpenHarmony平台驱动开发&#xff08;十一&#xff09; PIN 概述 功能简介 PIN即管脚控制器&#xff0c;用于统一管理各SoC的管脚资源&#xff0c;对外提供管脚复用功能。 基本概念 PIN是一个软件层面的概念&#xff0c;目的是为了统一对各SoC的PIN管脚进行管理&#xff0…...

编程日记 2025/8/2 20:59:37

.NET高频技术点（持续更新中）

1. .NET 框架概述 .NET 框架的发展历程.NET Core 与 .NET Framework 的区别.NET 5 及后续版本的统一平台 2. C# 语言特性 异步编程&#xff08;async/await&#xff09;LINQ&#xff08;Language Integrated Query&#xff09;泛型与集合委托与事件属性与索引器 3. ASP.NET…...

编程日记 2025/7/31 20:48:55

Spring Cloud - 2（ 12000 字详解 Spring Cloud）

一&#xff1a;服务注册和服务发现 - Eureka 1.1 背景 在上一章节的例子中&#xff0c;我们可以看到远程调用时 URL 被硬编码&#xff0c;这导致在更换机器或新增机器时&#xff0c;相关的 URL 需要进行相应的变更。这就需要让所有相关服务去修改 URL&#xff0c;随之而来的就…...

编程日记 2025/7/31 20:48:52