迭代器模式

现在很多高级语言本身就支持迭代器。我们在不知不觉地已经使用迭代器很久了。

迭代器模式定义：

英文定义：The Iterator Pattern provides a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.

中文定义：迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

迭代器模式的UML类图表示（摘自《Head First Design Pattern》）：



使用迭代器模式的好处是：

访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示

支持对聚合对象的多种遍历

为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口

这里我们不自己实现迭代器模式，我们看看Java中迭代器模式的实现。

Iterator接口：

public interface Iterator<E> {

boolean hasNext();

E next();

void remove();
}

我们经常使用的List就是一个Aggregate类，而ArrayList就是一个ConcreteAggregate类，我们来看看内部的实现。

其类的继承关系如下：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
...
// 这里的iterator相当于迭代器模式中的createIterator()方法，创建一个迭代器(这里的iterator方法来自其Iterable接口)
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}

// 这个Itr类是ArrayList的一个内部类，是自己实现的自己的Iterator
private class Itr implements Iterator<E> {}
...
}

我们常用的foreach循环（Java和C#原生支持foreach循环，C++11也开始支持这种写法），其内部的实现其实是这样的：

比如我们有一个名叫names的List，里面保存的是String，我们采用foreach循环遍历：

for (String name : names) {
System.out.println(name);
}

内部实现：

Iterator<String> iter = names.iterator();
while(iter.hasNext()) {
System.out.println(iter.next());
}

所以所有实现了Iterable接口的类都支持foreach循环。

Iterable接口：

public interface Iterable<T> {

Iterator<T> iterator();
}