设计模式迭代器模式
- 无须暴露聚合对象的内部表示
- 遍历任务交由迭代器完成,简化聚合类
- 遍历的方式可扩展
模式结构
迭代器模式主要包含以下角色。
- 抽象聚合(Aggregate)角色:定义存储、添加、删除聚合对象以及创建迭代器对象的接口。
- 具体聚合(ConcreteAggregate)角色:实现抽象聚合类,返回一个具体迭代器的实例。
- 抽象迭代器(Iterator)角色:定义访问和遍历聚合元素的接口,通常包含 hasNext()、first()、next() 等方法。
- 具体迭代器(Concretelterator)角色:实现抽象迭代器接口中所定义的方法,完成对聚合对象的遍历,记录遍历的当前位置。
源码导读
集合类的迭代器我们没少用,我们来看看它的相关源码吧,以 ArrayList
为例,它就是一个collection的具体聚合,其方法 iterator()
便是获取迭代器的方法:
public Iterator<E> iterator() { return new Itr();
}
z这个 Itr
是它的内部类:
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];
}
// 部分源码省略
}
它的私有内部类实现了 Iterator
接口:
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());
}
}
这就是一个迭代器的抽象接口。定义了对聚合对象的访问方法。
这里说一下设计亮点 Itr
,它是个私有的内部类;这样做的好处是做到了足够的约束,避免使用者去以不合理的方式创建迭代器,并且可以自由的访问外部类的私有属性, 这样的设计方式同样适合建造者模式。
我们简单分析下 Itr
对外部类属性的遍历 它的三个属性值标记遍历的相关信息。
int cursor; // index of next element to return int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
我们看 Itr.next()
方法,Object[] elementData = ArrayList.this.elementData
就是获取外部类对象的数据,这个elementData
就是实际存储我们数据的对象,所以说ArrayList的底层是数组;这里有个有意思的冷知识 transient
关机键,在 ArrayList
中 它属性是这样定义的:
transient Object[] elementData
这个关键字修饰的属性,在序列化对象的时候,这个属性不会被序列化,这么做的原因感兴趣的可以自行百度,这里不做太多分析。
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