迭代器(iterator)模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露其内部的表示。
如果你有一个统一的方法访问聚合中的每一个对象,你就可以编写多态的代码和这些聚合搭配,使用。迭代器模式把在元素之间游走的责任交给迭代器,而不是聚合对象。这不仅让聚合的接口和实现变得更简洁,也可以让聚合更专注在它所应该专注的事情上面(也就是管理对象集合),而不必去理会遍历的事情。
下面用一个具体实例来加以说明。
我们模拟了一个西餐厅、一个煎饼屋和一个咖啡厅,现在我们想要让顾客在同一个地方能够同时点这三种餐馆的菜色。
在原来的菜单实现中,西餐厅的菜单用数组
来记录菜单项,煎饼屋的菜单用ArrayList
来记录菜单项,而咖啡厅的菜单用Hashtable
来记录菜单项。
我们抽取出的菜单接口为
import java.util.Iterator;
public interface Menu {
public Iterator createIterator();
}
菜单项的类为
public class MenuItem {
String name;
String description;
boolean vegetarian;
double price;
public MenuItem(String name,
String description,
boolean vegetarian,
double price)
{
this.name = name;
this.description = description;
this.vegetarian = vegetarian;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getDescription() {
return description;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public boolean isVegetarian() {
return vegetarian;
}
}
我们需要创建一个Java版本的女招待,她需要能应对顾客的需要打印定制的菜单,甚至告诉你是否某个菜单项是素食的,而无需询问厨师。
我们需要找出一个方法,让这些餐馆的菜单实现一个相同的接口。在之前的文章中讲到,我们有一个重要的设计原则就是封装变化的部分。很明显,在这里发生变化的是由不同的集合类型所造成的遍历。我们需要借助迭代器模式来解决这一问题。
迭代器模式依赖于一个名为迭代器的接口
public interface Iterator {
boolean hasNext();
Object next();
}
对于煎饼屋的ArrayList
菜单和咖啡厅的Hashtable
菜单,Java均已为其实现了默认的迭代器,而对于西餐厅的数组
菜单,则需要我们自己实现一个迭代器:
import java.util.Iterator;
public class DinerMenuIterator implements Iterator {
MenuItem[] list;
int position = 0;
public DinerMenuIterator(MenuItem[] list) {
this.list = list;
}
public Object next() {
MenuItem menuItem = list[position];
position = position + 1;
return menuItem;
}
public boolean hasNext() {
if (position >= list.length || list[position] == null) {
return false;
} else {
return true;
}
}
public void remove() {
if (position <= 0) {
throw new IllegalStateException
("You can't remove an item until you've done at least one next()");
}
if (list[position-1] != null) {
for (int i = position-1; i < (list.length-1); i++) {
list[i] = list[i+1];
}
list[list.length-1] = null;
}
}
}
相应的西餐厅菜单实现为
import java.util.Iterator;
public class DinerMenu implements Menu {
static final int MAX_ITEMS = 6;
int numberOfItems = 0;
MenuItem[] menuItems;
public DinerMenu() {
menuItems = new MenuItem[MAX_ITEMS];
addItem("Vegetarian BLT",
"(Fakin') Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", true, 2.99);
addItem("BLT",
"Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", false, 2.99);
addItem("Soup of the day",
"Soup of the day, with a side of potato salad", false, 3.29);
addItem("Hotdog",
"A hot dog, with saurkraut, relish, onions, topped with cheese",
false, 3.05);
addItem("Steamed Veggies and Brown Rice",
"A medly of steamed vegetables over brown rice", true, 3.99);
addItem("Pasta",
"Spaghetti with Marinara Sauce, and a slice of sourdough bread",
true, 3.89);
}
public void addItem(String name, String description,
boolean vegetarian, double price)
{
MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);
if (numberOfItems >= MAX_ITEMS) {
System.err.println("Sorry, menu is full! Can't add item to menu");
} else {
menuItems[numberOfItems] = menuItem;
numberOfItems = numberOfItems + 1;
}
}
public MenuItem[] getMenuItems() {
return menuItems;
}
public Iterator createIterator() {
return new DinerMenuIterator(menuItems);
//return new AlternatingDinerMenuIterator(menuItems);
}
// other menu methods here
}
设计原则——单一责任原则
如果我们允许我们的聚合实现它们内部的集合,以及相关的操作和遍历的方法,这样我们就允许一个类不但要完成自己的事情(管理某种聚合),还同时要负担更多的责任(例如遍历)时,我们就给了这个类两个变化的原因:
- 如果这个集合改变的话,这个类也必须跟着改变
- 如果我们遍历的方式改变的话,这个类也必须跟着改变
所以,我们的老朋友“改变”,又一次成为了我们设计原则的中心——单一责任原则:一个类应该只有一个引起变化的原因。