设计模式之迭代器模式-数字星空

迭代器模式很多人都熟悉，但是什么是迭代器，为什么要用迭代器？
这个很多人就很难做出具体回答了，只是知道如果有了迭代器，那么我们就能foreach遍历了，方便循环处理。
这只是对迭代器的用途，进行了回答，foreach语法是java1.5时加入的语法糖，那么在这之前呢，之前是怎么做的？
要知道并不是所有容器都支持以索引位置的形式，来获取某个具体位置的元素，那么对于这种无序的容器当时怎么遍历呢？
这就要说到迭代器模式了
迭代器模式就是你不需要了解容器内部数据存储的细节，就可以依次的，按照某种顺序获取完容器里边的元素。

迭代器模式（Iterator Pattern）是面向对象的23种设计模式中的一种，属于行为模式的范围。
而在java中，已经开好默认的接口，你只需要按照接口的约定来实现对应的方法即可：
类图如下：

我们按照要求写一份实现代码，与以往容器不同的是，数据虽然只存了一份，但是我们要求遍历的时候，每份数据我都能遍历若干份：

容器类、迭代器类

 1 package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;
 2 
 3 import java.util.Iterator;
 4 
 5 /**
 6  * @discription
 7  */
 8 public class FixCollection<T> implements Iterable<T> {
 9     Object[] data;
10 
11     int max;
12 
13     int cur = 0;
14 
15     int loop = 0;
16 
17     public FixCollection(int max, int loop) {
18         this.max = max;
19         data = new Object[max];
20         this.loop = loop;
21     }
22 
23     public boolean addData(T t) {
24         if (cur < max) {
25             data[cur++] = t;
26             return true;
27         }
28         return false;
29     }
30 
31 
32     @Override
33     public Iterator<T> iterator() {
34         return new LoopIterator();
35     }
36 
37     class LoopIterator implements Iterator<T> {
38         // 索引位置:
39         int index = 0;
40 
41 
42         public LoopIterator() {
43         }
44 
45         public boolean hasNext() {
46             return cur * loop >= (index + 1);
47         }
48 
49         public T next() {
50             int i = index++ % cur;
51             return (T) data[i];
52         }
53     }
54 }

主类

 1 package com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter;
 2 
 3 import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
 4 
 5 import java.util.Iterator;
 6 
 7 /**
 8  * @discription
 9  */
10 
11 @Slf4j
12 public class IterMain {
13     public static void main(String[] args) {
14         FixCollection<String> collection = new FixCollection(4, 3);
15         collection.addData("1a");
16         collection.addData("2a");
17         collection.addData("3a");
18         collection.addData("4a");
19         collection.addData("5a");
20         Iterator<String> iter = collection.iterator();
21         int i = 0;
22         while (iter.hasNext()) {
23             log.warn("iter element is {}:{}", i++, iter.next());
24         }
25 
26         int j = 0;
27         for (String item : collection) {
28             log.warn("for element is {}:{}", j++, item);
29         }
30     }
31 }

调用结果如下：(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )

16:51:57.870 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 8:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 9:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 10:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - iter element is 11:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 0:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 1:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 2:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 3:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 4:1a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 5:2a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 6:3a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 7:4a
16:51:57.873 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 8:1a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 9:2a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 10:3a
16:51:57.874 [main] WARN com.example.demo.learn.pattern.behavior.iter.IterMain - for element is 11:4a

主要的步骤是这样的：

1、我们自定义的容器，实现Iterable接口，表示自定义容器支持返回一个迭代器。
2、我们返回的迭代器，实现Iterator 接口，支持迭代器的基本方法（还有没有下一个元素 hasNext()，以及返回下一个元素next()）。

这样我们就可以使用迭代器了，也可以像示例那样使用foreach语法糖来遍历，由编译器帮我完成相对晦涩的转写。
这时候有人就问了，这个迭代器模式有点太死板了，我的容器类直接支持依次的返回对象，还算迭代器模式么？(防盗连接：本文首发自http://www.cnblogs.com/jilodream/ )
答案是算，只要你的容器不暴露具体数据，并且支持依次的返回数据元素，就算是迭代器模式。只是你现在将容器和迭代器的功能合为一体了，容器还要维护外界的访问状态，相对来说不如官方约定的那么优雅。
不要把设计模式想的过于复杂、刻板，其实我们在按照面向对象原则处理问题时，就已经在有意无意的使用各种设计模式了。