迭代子模式详解：四大角色与其实例应用

迭代子模式是一种在软件设计中常用的结构型模式，它主要用于处理集合对象的遍历操作，提供一种通用的接口来访问容器中的元素，而不暴露容器的具体实现细节。迭代子模式由以下几个核心角色组成： 1. **迭代器角色（Iterator）**：这是模式的核心，它定义了一个访问和遍历容器元素的统一接口。在Java中，通常表现为`Iterator`接口，如`List<T>.iterator()`或`Map.Entry<K, V>`. 迭代器提供了一种逻辑顺序访问容器的方法，使得客户端代码可以按需遍历，而无需关心数据的具体存储方式。 2. **具体迭代器角色（Concrete Iterator）**：每个具体的容器（如列表、集合或数组）通常有一个对应的实现，比如`ArrayList.Iterator`或`LinkedList.Iterator`。它们实现了迭代器接口，并维护当前遍历的位置，以便能够正确地返回下一个元素。 3. **容器角色（Container）**：容器类负责管理其内部数据结构，并提供创建迭代器的接口。在Java中，容器类如`List`, `Set`, 或 `Map`。这个接口通常表现为`Iterator<T>`，或者对于某些容器类型，可能是更具体的迭代器工厂方法，如`List<T>.listIterator()`。 4. **具体容器角色（Concrete Container）**：如上所述，这些是具体的数据结构，如`ArrayList`、`LinkedList`等，它们实现了创建特定迭代器的职责。例如，`ArrayList`提供`ArrayList.iterator()`方法，创建一个新的`ArrayList.Iterator`实例。 迭代子模式的优点包括： - **灵活性**：通过接口隔离，客户端代码与容器的实现细节解耦，可以在不修改容器的情况下更换不同的迭代器，引入新的数据结构。 - **可扩展性**：随着新数据结构的添加，只需要实现相应的迭代器即可，不会影响现有客户端的代码。 - **易于测试**：因为迭代器只关注访问逻辑，这使得单元测试变得更容易。 在实际应用中，工厂方法模式和简单工厂模式虽然与迭代子模式有所区别，但都是围绕对象的创建而设计的。工厂方法模式更注重将产品创建的细节延迟到子类中，提供了一种动态创建对象的能力，而简单工厂模式则更简单直接，适合创建简单的、固定类型的对象。两者都是创建型设计模式，但工厂方法模式的多态性使其更具扩展性和灵活性。结构模式如适配器和装饰器等则是处理类和对象之间的关系，与迭代子模式并行存在，各自解决不同的设计问题。