快捷導(dǎo)航

java 中迭代器的使用方法詳解

更新時(shí)間：2017年09月22日 14:37:04 投稿：lqh

這篇文章主要介紹了java 中迭代器的使用方法詳解的相關(guān)資料,希望通過(guò)本文能幫助到大家，需要的朋友可以參考下

java 中迭代器的使用方法詳解

前言：

迭代器模式將一個(gè)集合給封裝起來(lái)，主要是為用戶提供了一種遍歷其內(nèi)部元素的方式。迭代器模式有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①提供給用戶一個(gè)遍歷的方式，而沒(méi)有暴露其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；②把元素之間游走的責(zé)任交給迭代器，而不是聚合對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了用戶與聚合對(duì)象之間的解耦。

迭代器模式主要是通過(guò)Iterator接口來(lái)管理一個(gè)聚合對(duì)象的，而用戶使用的時(shí)候只需要拿到一個(gè)Iterator類型的對(duì)象即可完成對(duì)該聚合對(duì)象的遍歷。這里的聚合對(duì)象一般是指ArrayList，LinkedList和底層實(shí)現(xiàn)為數(shù)組等擁有一組相同或相似特性的對(duì)象。通過(guò)迭代器模式對(duì)聚合對(duì)象的遍歷主要是通過(guò)Iterator接口的next()，hasNext()方法進(jìn)行的，這里next()方法將返回當(dāng)前遍歷點(diǎn)的元素值，而hasNext()方法則表征當(dāng)前遍歷點(diǎn)之后還有沒(méi)有元素。Iterator接口中還有一個(gè)remove()方法，該方法將移除當(dāng)前遍歷點(diǎn)的元素。在一般情況下不需要使用該方法，一些特殊的情況可以調(diào)用該方法，如果當(dāng)前聚合對(duì)象的遍歷不支持該操作，那么可以在該方法中跑出UnSupportedOperationException。

這里我們以如下例子來(lái)對(duì)迭代器模式進(jìn)行說(shuō)明?，F(xiàn)有兩個(gè)餐廳的兩套菜單，一套菜單是使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，而另外一套菜單是使用ArrayList實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在由于兩個(gè)餐廳的合并而需要將兩套菜單進(jìn)行整合，由于雙方的廚師都已經(jīng)習(xí)慣了各自的菜單組裝方式，因而都希望各自繼續(xù)維護(hù)各自的菜單樣式。但是，對(duì)于服務(wù)員來(lái)說(shuō)，其為顧客提供菜單的時(shí)候則必須根據(jù)兩套菜單進(jìn)行兩種不同方式的處理，這必然會(huì)增加服務(wù)員的工作難度，而且，如果后期有新的餐廳合并進(jìn)來(lái)，比如其使用的菜單種類為HashMap，那么服務(wù)員將又會(huì)維護(hù)這一套菜單，這也不利于擴(kuò)展。根據(jù)服務(wù)員的需求，其需要的是一個(gè)菜單列表，如果其面向的是各個(gè)不同的菜單類，那么勢(shì)必會(huì)增加其工作難度，并且各個(gè)不同的菜單類中所提供的方法也不一定是服務(wù)員所需要的，因而，根據(jù)服務(wù)員的需求，這里需要制定一個(gè)菜單的規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)服務(wù)員能夠按照同一種方式對(duì)其進(jìn)行遍歷。這里就可以使用到迭代器模式，服務(wù)員只需要面向迭代器接口進(jìn)行遍歷，而各個(gè)廚師所擁有的菜單只需要實(shí)現(xiàn)該迭代器即可，其依然可以按照各自的方式維護(hù)其菜單項(xiàng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了不同的菜單與服務(wù)員的解耦。以下是使用迭代器模式解決該問(wèn)題的具體代碼。

菜單接口（主要包含創(chuàng)建迭代器的方法）：

public interface Menu<T> {
  Iterator<T> createIterator();
}

菜單項(xiàng)：

public class MenuItem {
  private String name;
  private String description;
  private boolean vegetarian;
  private double price;

  public MenuItem(String name, String description, boolean vegetarian, double price) {
    this.name = name;
    this.description = description;
    this.vegetarian = vegetarian;
    this.price = price;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public String getDescription() {
    return description;
  }

  public boolean isVegetarian() {
    return vegetarian;
  }

  public double getPrice() {
    return price;
  }
}

菜單類（菜單項(xiàng)的組裝方式）：

public class DinerMenu implements Menu<MenuItem> {
  private static final int MAX_ITEMS = 6;
  private int numberOfItems = 0;
  private MenuItem[] menuItems;

  public DinerMenu() {
    menuItems = new MenuItem[MAX_ITEMS];
    addItem("Vegetarian BLT", "(Fakin') Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", true, 2.99);
    addItem("BLT", "Bacon with lettuce & tomato on whole wheat", false, 2.99);
    addItem("Soup of the day", "Soup of the day, with a side of potato salad", false, 3.29);
    addItem("Hotdog", "A hot dog, with saurkraut, relish, onions, topped with cheese", false, 3.05);
  }

  public void addItem(String name, String description, boolean vegetarian, double price) {
    MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);
    if (numberOfItems >= MAX_ITEMS) {
      System.out.println("Sorry, menu is full, Can't add item to menu");
    } else {
      menuItems[numberOfItems] = menuItem;
      numberOfItems++;
    }
  }

  @Deprecated
  public MenuItem[] getMenuItems() {
    return menuItems;
  }

  public Iterator<MenuItem> createIterator() {
    return new DinerMenuIterator(menuItems);
  }
}
public class PancakeHouseMenu implements Menu<MenuItem> {
  private ArrayList<MenuItem> menuItems;

  public PancakeHouseMenu() {
    menuItems = new ArrayList<>();
    addItem("K&B's Pancake Breakfast", "Pancakes with scrambled eggs, and toast", true, 2.99);
    addItem("Regular Pancake Breakfast", "Pancakes with fried eggs, sausage", false, 2.99);
    addItem("Blueberry Pancakes", "Pancakes made with fresh blueberries", true, 3.49);
    addItem("Waffles", "Waffles, with your choice of blueberries or strawberries", true, 3.49);
  }

  public void addItem(String name, String description, boolean vegetarian, double price) {
    MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);
    menuItems.add(menuItem);
  }

  @Deprecated
  public ArrayList<MenuItem> getMenuItems() {
    return menuItems;
  }

  public Iterator<MenuItem> createIterator() {
    return menuItems.iterator();
  }
}

迭代器接口：

public interface Iterator<T> {
  boolean hasNext();
  T next();
}

迭代器類：

public class DinerMenuIterator implements Iterator<MenuItem> {
  private MenuItem[] items;
  private int position = 0;

  public DinerMenuIterator(MenuItem[] items) {
    this.items = items;
  }

  @Override
  public boolean hasNext() {
    return position < items.length && items[position] != null;
  }

  @Override
  public MenuItem next() {
    return items[position++];
  }

  @Override
  public void remove() {
    if (position <= 0) {
      throw new IllegalStateException("You can't remove an item until you've done at least one next()");
    }

    if (items[position - 1] != null) {
      for (int i = position - 1; i < items.length - 1; i++) {
        items[i] = items[i + 1];
      }
      items[items.length - 1] = null;
    }
  }
}
public class PancakeHouseIterator implements Iterator<MenuItem> {
  private ArrayList<MenuItem> items;
  private int position = 0;

  public PancakeHouseIterator(ArrayList<MenuItem> items) {
    this.items = items;
  }

  @Override
  public boolean hasNext() {
    return position < items.size();
  }

  @Override
  public MenuItem next() {
    return items.get(position++);
  }
}

服務(wù)員類：

public class Waitress {
  private Menu<MenuItem> pancakeHouseMenu;
  private Menu<MenuItem> dinerMenu;

  public Waitress(Menu<MenuItem> pancakeHouseMenu, Menu<MenuItem> 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());
    }
  }
}

從上面的代碼可以看出，服務(wù)員并沒(méi)有針對(duì)具體的菜單進(jìn)行編程，而是依賴于一個(gè)創(chuàng)建菜單迭代器的Menu接口和一個(gè)迭代器接口Iterator來(lái)進(jìn)行編程的，服務(wù)員并不需要知道所傳過(guò)來(lái)的是何種組裝方式的菜單，而只需要使用實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)接口的菜單對(duì)象進(jìn)行遍歷即可，這就達(dá)到了將變化的依賴于多態(tài)而實(shí)現(xiàn)接口，將不變的依賴于接口的目的，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)員與菜單組裝方式的分離。

迭代器模式在Java類庫(kù)的集合中隨處可見(jiàn)，這里使用的Menu就相當(dāng)于Java類庫(kù)中的Iterable接口，其作用是創(chuàng)建一個(gè)迭代器對(duì)象，而Iterator接口和Java類庫(kù)的Iterator接口基本一致。這里需要說(shuō)明的是，實(shí)際上讓一個(gè)類實(shí)現(xiàn)迭代器模式在為一個(gè)類增加功能的同時(shí)也增加了該類的維護(hù)負(fù)擔(dān)，因?yàn)轭惖幕痉椒ㄊ歉邇?nèi)聚的，所謂的內(nèi)聚即是實(shí)現(xiàn)了一套相關(guān)的完整的功能，而迭代器接口實(shí)際上也是一套完整的相關(guān)的功能，因而讓一個(gè)類實(shí)現(xiàn)迭代器模式隱含地為這個(gè)類增加了兩套不那么“內(nèi)聚”的兩套功能，這就會(huì)導(dǎo)致該類在進(jìn)行功能維護(hù)的時(shí)候需要兼顧雙方。在Java類庫(kù)中ArrayList和LinkedList中就有體現(xiàn)，其不僅提供了List所有的基本的remove方法，也提供了迭代器所需要實(shí)現(xiàn)的remove方法，為了實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一，其不得不作一些約定，比如遍歷集合的時(shí)候不能調(diào)用該類基本的remove或者add等會(huì)更改該類結(jié)構(gòu)的方法。

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