本文节选自《设计模式就该这样学》
迭代器模式的 UML 类图如下图所示。
1 手写自定义的集合迭代器
总体来说，迭代器模式是非常简单的。还是以网络课程为例，我们创建一个课程集合，集合中的每一个元素都是课程对象，然后手写一个迭代器，将每一个课程对象的信息都读出来。首先创建集合元素课程 Course 类。
public class Course { private String name;
public Course(String name) { this.name = name; }
public String getName() { return name; }}
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然后创建自定义迭代器 Iterator 接口。
public interface Iterator<E> {
E next();
boolean hasNext();
}
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创建自定义的课程集合 CourseAggregate 接口。
public interface CourseAggregate {
void add(Course course);
void remove(Course course);
Iterator<Course> iterator();}
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接着分别实现迭代器接口和集合接口，创建 IteratorImpl 实现类。
public class IteratorImpl<E> implements Iterator<E> {
private List<E> list; private int cursor; private E element; public IteratorImpl(List list){ this.list = list; }
public E next() { System.out.print("当前位置" + cursor + ": "); element = list.get(cursor); cursor ++; return element; }
public boolean hasNext(){ if(cursor > list.size() - 1){ return false; } return true; }}
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创建课程集合 CourseAggregateImpl 实现类。
public class CourseAggregateImpl implements CourseAggregate {
private List courseList;
public CourseAggregateImpl() { this.courseList = new ArrayList(); }
public void add(Course course) { courseList.add(course); }
public void remove(Course course) { courseList.remove(course); }
public Iterator<Course> iterator() { return new IteratorImpl(courseList); }}
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最后编写客户端测试代码。
public static void main(String[] args) { Course java = new Course("Java架构"); Course javaBase = new Course("Java入门"); Course design = new Course("Java设计模式精讲"); Course ai = new Course("人工智能");
CourseAggregate courseAggregate = new CourseAggregateImpl();
courseAggregate.add(java); courseAggregate.add(javaBase); courseAggregate.add(design); courseAggregate.add(ai);
System.out.println("-----课程列表-----"); printCourses(courseAggregate);
courseAggregate.remove(ai);
System.out.println("-----删除操作之后的课程列表-----"); printCourses(courseAggregate); }
public static void printCourses(CourseAggregate courseAggregate){ Iterator<Course> iterator = courseAggregate.iterator(); while(!iterator.hasNext()){ Course course = iterator.next(); System.out.println("《" + course.getName() + "》"); } }
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运行结果如下图所示。
看到这里，小伙伴们肯定有一种似曾相识的感觉，让人不禁想起每天都在用的 JDK 自带的集合迭代器。下面就来看源码中是如何运用迭代器的。
2 迭代器模式在 JDK 源码中的应用
先来看 JDK 中大家非常熟悉的 Iterator 源码。
public interface Iterator<E> { boolean hasNext();
E next();
default void remove() { throw new UnsupportedOperationException("remove"); } default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) { Objects.requireNonNull(action); while (hasNext()) action.accept(next()); }}
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从上面代码中，我们看到定义了两个主要方法 hasNext()方法和 next()方法，和我们自己写的完全一致。另外，从上面代码中，我们看到 remove()方法实现似曾相识。其实是在组合模式中见过的。迭代器模式和组合模式两者似乎存在一定的相似性，组合模式解决的是统一树形结构各层次访问接口，迭代器模式解决的是统一各集合对象元素遍历接口。虽然它们的适配场景不同，但核心理念是相通的。接着来看 Iterator 的实现类，其实在我们常用的 ArrayList 中有一个内部实现类 Itr，它实现了 Iterator 接口。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { ... private class Itr implements Iterator<E> { int cursor; // index of next element to return int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() { return cursor != size; }
@SuppressWarnings("unchecked") public E next() { checkForComodification(); int i = cursor; if (i >= size) throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i + 1; return (E) elementData[lastRet = i]; } ... } ...}
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其中，hasNext()方法和 next()方法的实现也非常简单，继续往下看，在 ArrayList 内部还有几个迭代器对 Itr 进行了进一步扩展，首先看 ListItr。
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> { ListItr(int index) { super(); cursor = index; }
public boolean hasPrevious() { return cursor != 0; }
public int nextIndex() { return cursor; }
public int previousIndex() { return cursor - 1; } ...}
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它增加了 hasPrevious()方法，主要用于判断是否还有上一个元素。另外，还有 SubList 对子集合的迭代处理。
3 迭代器模式在 MyBatis 源码中的应用
当然，迭代器模式在 MyBatis 中也是必不可少的，来看一个 DefaultCursor 类。
public class DefaultCursor<T> implements Cursor<T> {
...
private final CursorIterator cursorIterator = new CursorIterator();...}
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它实现了 Cursor 接口，而且定义了一个成员变量 cursorIterator，其定义的类型为 CursorIterator。继续查看 CursorIterator 类的源码发现，它是 DefaultCursor 的一个内部类，并且实现了 JDK 中的 Iterator 接口。
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