迭代器模式

迭代器模式又叫做游標(Cursor)模式，其作用是提供一種方法訪問一個容器元素中的各個對象，而又不暴露該對象的內部細節。

迭代器模式結構

迭代器模式由以下角色組成：

1、迭代器角色

負責定義訪問和遍歷元素的接口

2、具體迭代器角色

實現迭代器接口，并要記錄遍歷中的當前位置

3、容器角色

負責提供創建具體迭代器角色的接口

4、具體容器角色

實現創建具體迭代器角色的接口，這個具體迭代器角色與該容器的結構相關

迭代器模式在JDK中的應用及解讀

迭代器模式就不自己寫例子了，直接使用JDK中的例子。為什么我們要使用迭代器模式，思考一個問題，假如我有一個ArrayList和一個LinkedList：

如何去遍歷這兩個List相信每個人都很清楚：

運行結果為：

這是因為恰好，我們知道ArrayList和LinkedList的訪問方式，有些喜歡研究的人知道ArrayList和LinkedList的內部結構，但如果現在我給你一個HashSet：

將如何遍歷？可能你還以為可以使用類似List的遍歷方式，不過很遺憾，HashSet中根本沒有提供get方法。

這時候就輪到迭代器出場了，不管是什么數據結構，不管你聽過還是沒聽過，不管你見過還是沒見過，只要它實現了Iterable接口，都可以用類似的方式去遍歷，我把ArrayList、LinkedList、HashSet的遍歷寫在一起：

看一下運行結果：

看到這就遍歷出來ArrayList、LinkedList、HashSet了，以后遇到一個集合，只要實現了iterable接口，也都可以類似這么遍歷。這就是開頭迭代器模式的定義說的，開發者不需要知道集合中如何去遍歷的細節，只管用類似的遍歷方法就好了。

Iterable接口和Iterator接口

這兩個都是迭代相關的接口，可以這么認為，實現了Iterable接口，則表示某個對象是可被迭代的；Iterator接口相當于是一個迭代器，實現了Iterator接口，等于具體定義了這個可被迭代的對象時如何進行迭代的。參看Iterable接口的定義：

這樣對象就可以使用這個類的迭代器進行迭代了，一般Iterable和Iterator接口都是結合著一起使用的。為什么一定要實現Iterable接口而不直接實現Iterator接口了呢，這個問題我也是在自己寫了ArrayList和LinkedList的實現之后才想明白的，這么做確實有道理：

因為Iterator接口的核心方法next()或者hasNext()都是依賴于迭代器的當前迭代位置的。如果Collection直接實現Iterator接口，勢必導致集合對象中包含當前迭代位置的數據，當集合在不同方法間被傳遞時，由于當前迭代位置不可預置，那么next()方法的結果會變成不可預知的。除非再為Iterator接口添加一個reset()方法，用來重置當前迭代位置。但即使這樣，Collection也同時只能存在一個當前迭代位置。而Iterable，每次調用都返回一個從頭開始計數的迭代器，多個迭代器時互不干擾。

可能這么解釋不是很明白，再解釋明白一點，我自己寫的一個ArrayList，如果直接實現Iterator接口，那么勢必是這么寫的：

這么問題就來了，如果一個ArrayList實例被多個地方迭代，next()方法、hasNext()直接操作的是ArrayList中的資源，假如我在ArrayList中定義一個迭代位置的變量，那么對于不同調用處，這個迭代變量是共享的，線程A迭代的時候將迭代變量設置成了第5個位置，這時候切換到了線程B，對于線程B來講，就從第5個位置開始遍歷此ArrayList了，根本不是從0開始，如何正確迭代？

實現Iterable接口返回一個Iterator接口的實例就不一樣了，我為自己寫的ArrayList定義一個內部類：

每次都返回一個返回一個ArrayListIterator實例出去：

這就保證了，即使是多處同時迭代這個ArrayList，依然每處都是從0開始迭代這個ArrayList實例的。

迭代器模式的優缺點

優點

1、簡化了便利方式，對于對象集合的遍歷，還是比較麻煩的，對于數組或者有序列表，我們還可以通過下標來獲取，但用戶需要在對集合很了解的情況下，才能自行遍歷對象(有時即使你了解了集合，還未必能直接遍歷，比如上面的HashSet就沒有提供get方法)。而引入了迭代器方法后，用戶用起來就簡單地多了

2、可以供多種遍歷方式，比如對于有序列表，可以正向遍歷也可以倒序遍歷，只要迭代器實現得好

3、封裝性好，用戶只需要得到迭代器就可以遍歷，而對于遍歷算法則不用去關心

缺點

對于比較簡單的遍歷(數組或者有序列表)，使用迭代器方式遍歷較為繁瑣而且遍歷效率不高，使用迭代器的方式比較適合那些底層以鏈表形式實現的集合