Java23种设计模式笔记1

2018-06-18 02:42:40来源：未知阅读 ()

Iterator模式

1.1　Iterator模式

使用Java语言显示数组arr中的元素代码如下：

1 for (int i = 0;i<arr.length;i++)
2 {
3     Systm.out.println(arr[i]);
4 }

数组中保存了很多元素。通过指定数组下标，我们可以从中选择任意一个元素。

for语句中的 i++ 的作用是让 i 的值在每次循环后自增 1，这样就可以访问数组中的下一个元素、下下个元素、再下下个元素，实现从头到尾逐一遍历数组元素的功能。

将这里的循环变量 i 的作用抽象化、通用化后形成的模式，在设计模式中成为lterator模式。

Iterator模式用于在数据集合中按照顺序遍历集合，简称“迭代器”模式。

1.2　示例程序

作用：将书放置到书架中，并将书的名字按顺序显示出来。

Aggregate接口

Aggregate接口是所要遍历的集合的接口。实现了该接口的类将成为一个可以保存多个元素的集合，就像数组一样。Aggregate有使聚集，集合的意思。

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名字　　　　　　　　　　说明

Aggregate　　　　　　　表示集合的接口

Iterator　　　　　　　　遍历集合的接口

Book　　　　　　　　　表示书的类

BookShelf　　　　　　　表示书架的类

BookShelfIterator　　　　遍历书架的类

Main　　　　　　　　　测试程序行为的类

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1 public interface Aggregate
2 {
3     public abstract Iterator iterator();
4 }

在Aggregate接口声明中的方法只有一个 iterator方法。该方法会生成一个用于遍历集合的迭代器。想要遍历集合中的元素时，可以调用 iterator方法来生成一个实现了Iterator接口的类的实例。

Iterator接口

Iterator接口用于遍历集合中的元素，其作用相当于循环语句中的循环变量。Iterator接口的定义方式有很多种。

1 public interface Iterator
2 {
3     public abstract boolean hasNext();
4     public abstract Object next();
5 }

这里声明了两个方法，判断是否存在下一个元素的hasNext方法和获取下一元素的next方法。

hasNext方法：返回值boolean类型；当集合中存在下一个元素，返回true，当集合中不存在下一个元素，返回false。hasNext主要用于循环终止。

next方法：返回类型为Object类型，返回的是集合中的一个元素；为了能够在下次调用next方法时正确的返回下一个元素，该方法中还隐含着将迭代器移动至下一个元素的处理。

Book类

Book类是表示书的类，主要实习的功能是通过getName方法获取书的名字。

 1 public class Book
 2 {
 3     private String name;
 4     public Book(String name)
 5     {
 6         this.name = name;
 7     }
 8     public String getName()
 9     {
10         return name;
11     }
12 }

BookShelf类

BookShelf类表示书架的类。由于需要将该类作为集合进行处理，因此它实现了Aggregate接口，如代码中的 implements Aggregate。外在BookShelf类中还实现了Aggregate接口的iterator方法。

 1 public class BookShelf implements Aggregate　　　　//implements实现一个接口的关键字
 2 {
 3     private Book[] books;
 4     private int last = 0;
 5     public BookShelf(int maxsize)
 6     {
 7         this.books = new Book[maxsize];
 8     }
 9     public Book getBookAt(int index)
10     {
11         return books[index];
12     }
13     public void appendBook(Book book)
14     {
15         this.books[last] = book;
16         last++;
17     }
18     public int getLength()
19     {
20         return last;
21     }
22     public Iterator iterator()
23     {
24         return new BookShelfIterator(this);
25     }
26 }

这个书架中定义了books字段，它是Book类型的数组，数组的大小maxsize在生成BookShelf实例时就被指定了，将books字段的可见性设置为private，是为了防止外部不小心改变了该字段的值。iterator方法会生成并返回BookShelfIterator类的实例作为BookShelf类对应的Iterator。当外部想要遍历书架时，就会调用这个方法。

BookShelfIterator类

 1 public class BookShelfIterator implements Iterator
 2 {
 3     private BookShelf bookShelf;
 4     private int index;
 5     public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf)
 6     {
 7         this.bookShelf = bookShelf;
 8         this.index = 0;
 9     }
10     public boolean hasNext()
11     {
12         if (index<bookShelf.getLength())
13         {
14             return true;
15         }
16         else
17         {
18             return false;
19         }
20     }
21     public Object next()
22     {
23         Book book = bookShelf.getBookAt(index);
24         index++;
25         return book;
26     }
27 }

因为BookShelfIterator类需要发挥Iterator的作用，所以它实现了Iterator接口。bookShelf字段鄙视BookShelfIterator所要遍历的书架。index字段表示迭代器当前所指向的书架的下标。

构造函数会将接收到的BookShelf的实例保存在bookShelf字段中，并将index初始化为0。

hasNext方法是Iterator接口中所生命的方法。该方法将会判断书架中还有没有下一本书，如果有，就返回true，如果没有就返回false。而要知道有没有下一本书，可以通过比较index和书架中书的总册数（bookShelf.getLength()的返回值）来判断。

next方法会返回迭代器当前所指向的书（Book的实例），并让迭代器指向下一本书。它也是Iterator接口中所声明的方法。next方法稍微有些复杂，它首先取出book变量作为返回值，然后让index指向后面一本书。

如果与本章开头的for语句来比，这里的 “让index指向后面一本书”的处理相当于其中i++，它让循环变量指向下一个元素。

Main类

至此，遍历书架的准备工作就完成了。接下来使用Main类来制作一个书架。

 1 public class Main
 2 {
 3     public static void main(String[] args)
 4     {
 5         BookShelf bookShelf = new BookShelf(4);
 6         bookShelf.appendBook(new Book("Around the World in 80 Days"));
 7         bookShelf.appendBook(new Book("Bible"));
 8         bookShelf.appendBook(new Book("Cinderella"));
 9         bookShelf.appendBook(new Book("Daddy_Long_Legs"));
10         Iterator it = biikShelf.iterator();
11         while(it.hasNext())
12         {
13             Book BOOK = =(Book)it .next();
14             System.out.println(book.getName());
15         }
16     }
17 }

这段程序首先设计了能容纳4本书的书架，然后按书名的英文字母依次向书架中放入了4本书，通过bookShelf.iterator()得到的 it 是用于遍历书架的Iterator实例。while()部分的条件是判断书架上有没有下一本书，只要书架上有书，while循环就不会停止。然后，程序通过it.next()一本一本遍历书架中的书。