本篇講解Java設計模式中的迭代器模式，分為定義、模式應用前案例、結構、模式應用后案例、適用場景、模式可能存在的困惑和本質探討7個部分。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

定義

迭代器模式提供一種方法順序訪問一個聚合對象中的各個元素，而又不需暴露該對象的內部表示。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

在新的分類方式中，迭代器模式被劃分至類之間的交互類別中，其簡化的是調用方對一個或一組對象遍歷行為的交互。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

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模式應用前案例

在銀行業務領域中，銀行包含很多客戶，而一個客戶又可能包含多個賬戶。下面以這個案例進行說明。先來看一下未使用迭代器模式之前的代碼實現。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

public class Account {//賬戶類private final String accountNumber;private final double balance;public Account(String accountNumber, double balance) {this.accountNumber = accountNumber;this.balance = balance;    }// 省略其他屬性和方法public String getAccountNumber(){return this.accountNumber;    }public double getBalance(){return this.balance;    }}public class Customer {//客戶類private final String name;private final List<Account> accounts;public Customer(String name) {this.name = name;this.accounts = new ArrayList<>();    }public void addAccount(Account account) {this.accounts.add(account);    }// 遍歷賬戶信息public void displayAccounts() {        System.out.println("Customer: " + this.name);//for (Account account : this.accounts) {//底層使用Iterator實現for(int i=0;i<this.accounts.size();i++) {            System.out.println("Account Number: " + this.accounts.get(i).getAccountNumber() + ", Balance: " + this.accounts.get(i).getBalance());        }    }}public class Bank {//銀行集合類private final List<Customer> customers;public Bank(){this.customers = new ArrayList<>();    }// 添加顧客public void addCustomer(Customer customer){this.customers.add(customer);    }// 顯示所有客戶的帳號信息public void displayAllCustomersAndAccounts() {//for (Customer customer : this.customers) {//底層使用Iterator實現for(int i=0;i<this.customers.size();i++) {this.customers.get(i).displayAccounts();        }    }}public class Client {//調用方代碼public static void main(String[] args) {        Bank bank= new Bank();        Customer customer1 = new Customer ("Sun");        customer1.addAccount(new Account( "1234" ,1000.0));        customer1.addAccount(new Account( "5678",500.0));        Customer customer2 = new Customer("Wang");        customer2.addAccount(new Account( "9012" ,200.0));        customer2.addAccount(new Account( "3456",40000));        bank.addCustomer(customer1);        bank.addCustomer(customer2);        bank.displayAllCustomersAndAccounts();    }}

對于迭代器模式，Java語言中的集合已經內置支持。在上述代碼中，注釋掉的增強的for循環方式（如for (Account account : this.accounts)），其底層也會轉換成Iterator方式。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

因此，主要是對比for(int i=0;i<size;i++)這種方式和Iterator迭代器方式之間的優劣。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

結構

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迭代器模式的上述結構是一個通用的結構，其代碼實現如下。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

public interface Iterator<T> {T next();boolean hasNext();}public class ConcreteIterator<T> implements Iterator {private int currentIndex = 0;private T[] t;public ConcreteIterator(T[] t) {this.t = t;    }@Overridepublic Object next() {return t[currentIndex++];    }@Overridepublic boolean hasNext() {return currentIndex < t.length;    }}public interface Aggregate {Iterator createIterator();}public class ConcreteAggregate implements Aggregate {public String[] items;public ConcreteAggregate() {        items = new String[10];for(int i=0;i<items.length;i++) {            items[i] = "str"+i;        }    }@Overridepublic Iterator createIterator() {return new ConcreteIterator<String>(items);    }}public class Client {public static void main(String[] args) {        ConcreteAggregate aggregate = new ConcreteAggregate();        Iterator<String> iterator =  aggregate.createIterator();while (iterator.hasNext()) {            System.out.println(iterator.next());        }    }}

模式應用后案例

由于Java語言已經內置迭代器實現。上面的銀行領域案例，如果應用迭代器模式，代碼實現如下。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

public class Account {//賬戶類private final String accountNumber;private final double balance;public Account(String accountNumber, double balance) {this.accountNumber = accountNumber;this.balance = balance;    }// 省略其他屬性和方法public String getAccountNumber(){return this.accountNumber;    }public double getBalance(){return this.balance;    }}public class Customer {//客戶類private final String name;private final List<Account> accounts;public Customer(String name) {this.name = name;this.accounts = new ArrayList<>();    }public void addAccount(Account account) {this.accounts.add(account);    }public Iterator<Account> iterator() {return this.accounts.iterator();    }public String getName() {return this.name;    }// 遍歷賬戶信息public void displayAccounts() {//循環賬戶        Iterator<Account> acctIterator = this.iterator();while(acctIterator.hasNext()){            Account acount = acctIterator.next();            System.out.println("Acount Number:"+acount.getAccountNumber() + ", Balance: "+acount.getBalance());        }    }}public class Bank implements Iterable<Customer>{private final List<Customer> customers;public Bank() {this.customers =new ArrayList<>();    }// 添加顧客public void addCustomer(Customer customer){this.customers.add(customer);    }@Overridepublic Iterator<Customer> iterator(){return this.customers.iterator();    }// 顯示所有客戶的帳號信息public void displayAllCustomersAndAccounts() {        Iterator<Customer> customerIterator = this.iterator();//循環客戶while(customerIterator.hasNext()) {            Customer customer = customerIterator.next();            System.out.println("Customer: " +customer.getName());            customer.displayAccounts();        }    }}public class Client {//調用方代碼public static void main(String[] args) {        Bank bank = new Bank();        Customer customer1 = new Customer("Sun");        customer1.addAccount(new Account("1234", 1000.0));        customer1.addAccount(new Account("5678", 500.0));        Customer customer2= new Customer ("Wang");        customer2.addAccount(new Account( "9012" ,200.0));        customer2.addAccount(new Account( "3456",40000));        bank.addCustomer(customer1);        bank.addCustomer(customer2);        bank.displayAllCustomersAndAccounts();    }}

Java語言中提供了Iterable接口，然后重寫里面的iterator方法。通過該方法就可以得到一個Iterator對象，然后可以利用這個Iterator對象就可以依次訪問集合中的元素。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

適用場景

迭代器模式適用于以下場景：Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

1、訪問一個聚合對象的內容而無需暴露它的內部表示Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

2、支持對聚合對象的多種遍歷方式，如樹、圖等Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

3、對遍歷不同的聚合結構提供一個統一的接口Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

模式可能存在的困惑

困惑1：增強for循環(如for（obj：ObjList）)與Iterator迭代器方式有何區別？Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

增強for循環方式相當于Java語言中的一種語法糖。在編譯階段，會轉換成Iterator方式實現。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

困惑2：普通for循環（如for(int i=0;i<size;i++)）似乎也比較簡潔，Iterator相比有什么優勢？Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

針對數組、鏈表等簡單的數據結構，兩種循環方式其實體現不出優勢。但是，對于樹和圖等復雜數據結構，普通for循環很難支持。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

例如，對于樹（Tree）這類數據結構，至少包括以下三種遍歷方式：Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

1)前序遍歷（Preorder Traversal）：先訪問根節點，然后遞歸地前序遍歷左子樹和右子樹；Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

2)中序遍歷（Inorder Traversal）：先遞歸地中序遍歷左子樹，然后訪問根節點，最后遞歸地中序遍歷右子樹；Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

3)后序遍歷（Postorder Traversal）：先遞歸地后序遍歷左子樹和右子樹，最后訪問根節點。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

對于圖（Graph）這類數據結構，至少也要支持以下兩種遍歷方式Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

1)深度優先搜索（Depth-First Search, DFS）：從起始頂點出發，在走過一條路徑上所有未被標記過的頂點之前不回退；Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

2)廣度優先搜索（Breadth-First Search, BFS）：從起始頂點開始向外層擴散搜索，并且按照距離排序依次進行探索。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

此外，由于迭代器是一個家族類，最上層是一個Iterable接口，后續也可以靈活擴展其他更高效的遍歷方式。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

本質

對于一個類來說，對于其屬性或狀態的遍歷是類的一種行為。但是，這種行為不屬于核心業務操作。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

因此，迭代器模式的本質上是將這種遍歷行為通用化，這樣也可以為調用方提供統一的訪問接口。Mb328資訊網——每日最新資訊28at.com

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