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Design Pattern 系列文章導讀
Design Pattern可以說是開發上大家都會遇到的一個課題，
這系列文會從Design Principles、各種design pattern到最後的Anti-Patterns & Code Smells介紹下去，讓我們可以更了解各種pattern的使用時機與場合。
預計目標主題如下，若有哪部分不熟的章節可以直接點進去看
註：可以利用Online Java Compiler IDE
註：可以利用Online Java Compiler IDE
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定義
提供一種方法可以順序性讀取一個集合物件中的各個元素，而又不會暴露該物件的內部表示。
迭代器模式將集合對象的遍歷行為分離出來，讓抽象迭代器類別來實作。他的目的在於不暴露集合內部物件的內部結構，讓外部可以呼叫集合的內部數據。如 Java 中的 Collection、List、Set、Map 等都包含了迭代器。
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Iterator Pattern 成員
| 成員 | 功用 |
|---|---|
| Aggregate | 定義新增、儲存、刪除集合物件及建立迭代器物件的接口。 |
| ConcreteAggregate | 實作Aggregate，回傳一個迭代器的實體。 |
| Iterator | 定義呼叫及遍歷集合元素的接口，通常包含hasNext()、first()、next() 等方法。 |
| Concretelterator | 實現Iterator所定義的方法，完成集合物件的遍歷及記錄當前的位置。 |
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Iterator Pattern 實作
以前國中考高中時，會選填志願，我們拿這個例子來實作。
首先先建立抽象集合，並定義方法。
//抽象集合
interface Aggregate {
public void add(Object obj); // 新增元素
public void remove(Object obj); // 移除元素
public Iterator getIterator(); // 取得集合
}
定義完介面後，接著要建立ConcreteAggregate實作Aggregate。
//實體集合
class ConcreteAggregate implements Aggregate {
private List<Object> list = new ArrayList<Object>(); // 存放元素的集合
public void add(Object obj) {
list.add(obj);
}
public void remove(Object obj) {
list.remove(obj);
}
public Iterator getIterator() {
return(new ConcreteIterator(list));
}
}
這樣就將集合物件做好了。
再來就是迭代器的部分，我們選填完志願後，想要看第一個、下一個、上一個、最後一個志願以及是否還有下一間學校的功能，所以Iterator必須要先定義好。
//抽象迭代器
interface Iterator {
Object first();
Object next();
Object previous();
Object last();
boolean hasNext();
}
接著ConcreteIterator實作Iterator。
//實體迭代器
class ConcreteIterator implements Iterator {
private List<Object> list=null;
private int index=-1;
public ConcreteIterator(List<Object> list) {
this.list=list;
}
public boolean hasNext() {
if(index<list.size()-1) {
return true;
}
else {
return false;
}
}
public Object first() {
index=0;
Object obj=list.get(index);;
return obj;
}
public Object next() {
Object obj=null;
if(this.hasNext()) {
obj=list.get(++index);
}
return obj;
}
public Object previous() {
Object obj=null;
if(this.hasNext()) {
obj=list.get(--index);
}
return obj;
}
public Object last() {
index=list.size()-1;
Object obj = list.get(index);
return obj;
}
}
最後我們就可以使用看看。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Aggregate ag = new ConcreteAggregate();
ag.add("建國中學");
ag.add("師大附中");
ag.add("成功高中");
ag.add("松山高中");
ag.add("中崙高中");
ag.add("麗山高中");
System.out.print("學校列表：");
Iterator it = ag.getIterator();
while(it.hasNext()) {
Object ob=it.next();
System.out.print(ob.toString()+"\t");
}
Object ob=it.first();
System.out.println("\nFirst："+ob.toString());
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
boolean end = false;
while (!end){
System.out.println("請輸入選項（1：第一所；2：下一所；3：最後一所）：");
int num = scanner.nextInt();
if (num == 1){
System.out.println("顯示的學校為：" + it.first().toString());
} else if (num == 2){
if (it.hasNext()){
System.out.println("顯示的學校為：" + it.next().toString());
} else {
System.out.println("已經到最後一筆");
}
} else if (num == 3){
System.out.println("顯示的學校為：" + it.last().toString());
} else {
System.out.println("請輸入正確指令" );
}
}
}
}
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小結
Iterator Pattern的目標
提供一種方法可以順序性讀取一個集合物件中的各個元素，而又不會暴露該物件的內部表示。
Iterator Pattern的成員
Aggregate：定義新增、儲存、刪除集合物件及建立迭代器物件的接口。
ConcreteAggregate：實作Aggregate，回傳一個迭代器的實體。
Iterator：定義呼叫及遍歷集合元素的接口，通常包含hasNext()、first()、next() 等方法。
Concretelterator：實現Iterator所定義的方法，完成集合物件的遍歷及記錄當前的位置。
Iterator Pattern的優缺點
優點
1. 呼叫一個物件內容不需要知道他的內部。
2. 遍歷任務交由迭代器完成，簡化了集合類別。
3. 擴展性好，不需修改原本程式碼。
4. 封裝性好，為不同的集合結構提供統一的接口。
缺點
由於增加類別個數，在一定程度上增加了系統的複雜性。
Iterator Pattern的使用時機
1. 需要集合物件提供多種遍歷方法。
2. 需要遍歷不同的集合結構而提供統一的接口時。
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範例程式碼
範例：Iterator Pattern 實作
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References
- 迭代器模式（详解版）
- 迭代器模式
- 反覆器模式 (Iterator Pattern)