设计模式学习专栏九--------迭代器模式

名称 : 迭代器模式(Iterator)

价值观念: 管理良好的集合

场景

爆炸性新闻: 对象村餐厅和煎饼屋餐厅屋合并了 , 我们打算用煎饼屋的菜单当早餐 , 用对象村餐厅的菜单当中餐.

可是 ...

煎饼屋的菜单用集合来存储 , 对象村餐厅使用数组来存储... 它们都不想改变自己的存储结构, 因为有本身很多代码都依赖于原有的数据结构

那么, 合并后的餐厅的菜单打印功能怎么实现呢?

女招待的代码如下

public void printMenu2() {
        PancakeHouseMenu pancakeHouseMenu = new PancakeHouseMenu();
        ArrayList<MenuItem> breakfastItems =pancakeHouseMenu.getMenuItems();

        DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();
        MenuItem[] lunchItems = dinerMenu.getMenuItems();
        
        for (int i=0;i<breakfastItems.size();i++){
            MenuItem menuItem = breakfastItems.get(i);
            System.out.println(menuItem.getName()+" ");
            System.out.println(menuItem.getPrice()+" ");
            System.out.println(menuItem.getDescription()+" ");
        }

        for (int i=0;i<lunchItems.length;i++){
            MenuItem menuItem = lunchItems[i];
            System.out.println(menuItem.getName()+" ");
            System.out.println(menuItem.getPrice()+" ");
            System.out.println(menuItem.getDescription()+" ");
        }
    }

• 出现的问题 :
  • 女招待需要知道如何遍历每个餐厅的菜单 , 也就是要认识它们内部的数据结构的实现(数组,ArrayList,或者链表,堆)
  • 并且每次加入一个菜单 , 就要多写一重for循环 .
  • 即女招待 和 集合遍历的具体实现耦合到了一起 (getMenuItems 方法返回值可能各不相同)

• 我们如果有办法找出一个方法,让它们 获取菜单实现一个相同的接口 ,那该有多好 , 这样一来,我们就可以最小化女招待代码中的具体引用, 同时还有希望摆脱遍历这两个菜单所需要的多个循环

如何解决

• 变化部分 : 由于每个菜单的具体存储实现可能不同 , 因此遍历的过程可能会有很大差异

尝试封装遍历的部分

image

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我们做了什么

• 我们对遍历进行了封装
  • 使用hasNext()方法告诉我们,是否在这个聚合中还有更多的元素
  • 使用next()方法返回这个聚合中的下一个对象
  • 有了这个接口, 就可以为各种对象集合实现迭代器了
• 对于客户来说 , 不再关注聚合遍历的具体实现, 只需要拿到该聚合对应的迭代器 , 就能轻松进行遍历了,将客户与遍历具体实现进行了解耦

迭代器模式总览

定义: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
(即封装遍历, 将遍历元素的动作抽取出来, 将女招待解耦了.女招待无需知道菜单列表是如何被实现的)

• 类图

  image

• 模式的理解

  • 角色
    • 聚合(集合)
    • 迭代器
    • 客户
  • 细节
    • 迭代器模式让我们能够游走于聚合内的每一个元素,而又不暴露其内部表示
    • 把游走的任务放到迭代器上,而不是聚合上 , 这样简化了聚合的接口和实现, 也让责任各得其所

• 为什么要使用迭代器 ? 直接把遍历部分放到聚合中不就好了吗?

  单一责任原则 : 一个类应该只有一个引起变化的原因

  类的每个责任都有改变的潜在区域,如果一个类超过一个责任,意味着超过一个改变的区域.

  如何把遍历部分放到聚合中, 集合就有了2个责任

  ①确定好数据结构 , 管理好自己的聚合

  ②管理好遍历的过程

  那么这个类可能需要发生改变的几率就会变高

​ 并且,这样的话外面的客户就不能自己控制遍历过程了

案例代码部分

• 对象村对应的迭代器

  public class DinerMenuIterator implements Iterator<MenuItem> {
    MenuItem[] list;
    int position = 0;
   
    public DinerMenuIterator(MenuItem[] list) {
        this.list = list;
    }
   
    public MenuItem 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;
        }
    }
  
  }
  

• 煎饼屋的代码

  public class PancakeHouseMenu implements Menu {
    ArrayList<MenuItem> menuItems;
      ...
      public Iterator<MenuItem> createIterator() {
        return menuItems.iterator();
    }
  }
  

• 女招待的代码

  public class Waitress {
    Menu pancakeHouseMenu;
    Menu dinerMenu;
  
    public Waitress(Menu pancakeHouseMenu, Menu dinerMenu) {
        this.pancakeHouseMenu = pancakeHouseMenu;
        this.dinerMenu = dinerMenu;
    }
  
    public void printMenu() {
        Iterator<MenuItem> pancakeIterator = pancakeHouseMenu.createIterator();
        Iterator<MenuItem> dinerIterator = dinerMenu.createIterator();
  
        System.out.println("MENU\n----\nBREAKFAST");
        printMenu(pancakeIterator);
        System.out.println("\nLUNCH");
        printMenu(dinerIterator);
    }
      
      private void printMenu(Iterator<MenuItem> iterator) {
        while (iterator.hasNext()) {
            MenuItem menuItem = iterator.next();
            System.out.print(menuItem.getName() + ", ");
            System.out.print(menuItem.getPrice() + " -- ");
            System.out.println(menuItem.getDescription());
        }
    }
  }
  

参考

​ 书籍: HeadFirst设计模式

​ 代码参考地址: 我就是那个地址