Java设计模式——迭代器模式

什么是迭代器模式

迭代器模式的角色构成

迭代器角色(Iterator)

定义遍历元素所需要的方法，一般来说会有三种方法：next()方法取到当前的元素并且移动到下一个元素的位置;hasNext()方法：判断是否遍历结束的方法；remove()方法：移出当前对象的方法。

具体迭代器角色(Concrete Iterator)

实现迭代器接口中定义的方法，完成集合的迭代；eg：ArrayList中的Itr。

容器角色(Aggregate)

一般是一个接口，提供一个iterator()方法；eg:例如Java中的Colletion接口，List接口，Set接口等。

具体容器角色(Concrete Aggregate)

就是抽象容器的具体实现类；比如List接口的有序列表ArrayList，List接口的链表实现LinkedList，Set接口的哈希列表的实现HashSet。

Iterator接口

Iterator接口也是集合框架库的成员，它与Collection系列、Map系列的集合不一样，Collection、Map系列集合主要存放其他对象，而Iterator则主要用于遍历Collection集合中的元素，Iterator对象也被称之为迭代器。Iterator接口隐藏了Collection实现类的底层细节，向应用程序提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口。

Iterator接口中定义了如下四种方法：

1）Boolean hasNext()

如果被迭代的集合元素还没有被遍历完，则返回true；

2）Object next()

返回集合里的下一个元素；

3）void remove()

删除集合里上一次next()返回的元素；

4）void forEachRemainning(Consumer action)

通过lambda表达式来遍历集合元素。

迭代器的实现

Iterable接口中有一个iterator()方法返回一个Iterator对象，所以我们要实现一个迭代器，首先要重写Iterable接口当中的iterator()方法，由于iterator()返回一个Iterator对象，所以在iterator()中要实现返回一个Iterator内部类对象。该类中也要重写Iterator接口中的hasNext(),next()方法。

下面是以ArrayList为例实现迭代器模式：

mport java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;

public class MyArrayList<T> implements Iterable<T> {
    private T[] element;
    private int size;
    public MyArrayList(){
        this.size = 0;
    }
    public MyArrayList(int n){
        this.element = (T[]) new Object[n];
         this.size = 0;
    }
    private boolean isFull(){
        return size == element.length;
    }
    private void expend(){
        element = Arrays.copyOf(element,element.length+element.length>>1);
    }
    public T get(int index){
        return element[index];
    }
    public void add(T elem){
        if (isFull()){
            expend();
        }
        element[size++] = elem;
    }
    public boolean isEmpty(){
        return size == 0;
    }
    public void remove(int index){
        if (index >=size || index < 0){
            return;
        }
        int numMoved = size-index-1;
        System.arraycopy(element,index+1,element,index,numMoved);
        element[size] = null;
        size--;
    }
    public void set(int index,T value){
        element[index] = value;
    }
    @Override
    public Iterator<T> iterator() {
        return new MyIterator();
    }
    class MyIterator implements Iterator<T>{

        private int index = 0;
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return index < size;
        }

        @Override
        public T next() {
            T val = MyArrayList.this.element[index];
            index++;
            return val;
        }
        @Override
        public void remove() {
            MyArrayList.this.remove(index);
        }
    }
}