迭代器模式：访问聚合对象而不暴露内部结构

"迭代器模式-第20章_迭代器模式" 迭代器模式是一种设计模式，它在Java等面向对象编程语言中广泛使用，主要解决的是如何在不暴露聚合对象内部结构的情况下，允许外部代码遍历并访问聚合对象中的元素。这种模式使得用户可以在不了解聚合对象内部实现细节的情况下，通过迭代器来顺序访问聚合对象的所有元素，同时还能支持多种遍历方式。 模式动机在于，聚合对象（如列表List或集合Set）应当提供一种方法，使得外部可以访问其元素，但不泄露其内部结构。此外，为了满足不同遍历需求，聚合对象的接口不应包含过多的遍历操作。迭代器模式通过引入迭代器角色，将遍历操作从聚合对象中分离出来，实现了遍历逻辑与聚合对象的解耦。 模式定义中，迭代器模式（Iterator Pattern）被描述为一种对象行为型模式，也被称为游标。它提供了一种方法，以顺序访问聚合对象的元素，而不暴露其底层表示。这种模式的使用频率很高，因为它在处理集合数据时非常实用。 模式结构包括四个主要角色： 1. **Iterator（抽象迭代器）**：定义了访问和遍历聚合对象的接口，包括`first()`（初始化迭代器到第一个元素），`next()`（移动迭代器到下一个元素），`hasNext()`（检查是否还有未访问的元素），以及`currentItem()`（返回当前元素）等方法。 2. **ConcreteIterator（具体迭代器）**：实现了抽象迭代器接口，具体实现遍历逻辑。它知道如何在聚合对象中导航，记录当前遍历位置。 3. **Aggregate（抽象聚合类）**：定义了创建迭代器的接口，即`createIterator()`方法。聚合类通常包含一组元素，但其内部结构对外部是隐藏的。 4. **ConcreteAggregate（具体聚合类）**：实现了抽象聚合类，提供了具体的元素存储和管理方式，同时也实现了`createIterator()`方法，返回一个与之关联的具体迭代器实例。 通过迭代器模式，我们可以将遍历操作与聚合对象的其他操作分离开来，使得聚合对象可以专注于自己的核心功能，而遍历操作则由迭代器负责。这增加了代码的灵活性和可扩展性，因为添加新的遍历方式只需要创建新的迭代器实现，而无需修改聚合对象。 在实际应用中，Java的`java.util.Iterator`接口就是迭代器模式的一个典型例子，它被用于遍历各种集合（如ArrayList、LinkedList、HashSet等）。通过实现这个接口，集合类提供了迭代的能力，而客户端代码可以通过迭代器来访问集合元素，无需关心集合内部的实现细节。 总结来说，迭代器模式是设计模式中的一种重要工具，它在处理集合数据时提供了强大的灵活性和可扩展性，使得代码更加模块化，易于维护。通过将遍历逻辑从聚合对象中解耦，迭代器模式不仅简化了聚合对象的设计，也为实现多种遍历策略提供了可能。