设计模式:生活中的迭代器模式

迭代器模式可以通过日常生活中的餐厅菜单遍历来类比。想象一下,你走进一家餐厅,服务员给了你一本菜单。这本菜单就像是一个聚合对象,它包含了各种菜品。你可以一页一页地翻阅菜单,这个翻阅的过程就像是使用迭代器来遍历聚合对象的元素。

生活场景类比

在这个类比中,菜单提供了一个统一的接口来遍历菜品,你不需要知道菜单是如何内部组织的,你只关心如何从头到尾查看菜单。这个过程就是迭代器模式的核心:提供一种方法来顺序访问聚合对象中的元素,而不暴露其内部的结构。

  • 菜单(聚合对象):餐厅提供的菜单,包含了一系列菜品。
  • 服务员(客户端代码):服务员提供给你菜单,并可能向你推荐某些菜品。
  • 你(迭代器用户):顾客使用菜单,一页一页地查看,决定点什么菜。
  • 翻页(迭代器的操作):你翻阅菜单的动作,对应迭代器的 next() 操作。
  • 是否到菜单末尾的判断(迭代器的终止条件):你检查是否翻到了菜单的最后一页,对应迭代器的 hasNext() 方法。

代码

如果我们把这个类比转换成代码,那么可以这样来实现:

// 迭代器接口
interface Iterator<T> {boolean hasNext();T next();
}// 菜单项
class MenuItem {private String name;private double price;public MenuItem(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}// Getter and setter methods...
}// 菜单聚合接口
interface Menu {Iterator<MenuItem> createIterator();
}// 具体的菜单类
class DinnerMenu implements Menu {private List<MenuItem> menuItems;public DinnerMenu() {menuItems = new ArrayList<>();// 添加一些菜品到菜单addItem("Vegetarian BLT", 2.99);addItem("BLT", 2.99);addItem("Soup of the day", 3.29);// 更多菜品...}public void addItem(String name, double price) {MenuItem menuItem = new MenuItem(name, price);menuItems.add(menuItem);}@Overridepublic Iterator<MenuItem> createIterator() {return menuItems.iterator(); // 利用 Java 内置的迭代器}
}// 客户端代码
public class MenuTestDrive {public static void main(String[] args) {Menu dinnerMenu = new DinnerMenu();Iterator<MenuItem> iterator = dinnerMenu.createIterator();while (iterator.hasNext()) {MenuItem item = iterator.next();System.out.println(item.getName() + ", $" + item.getPrice());}}
}

总结

通过餐厅菜单的类比,我们可以更深入地理解迭代器模式:

  • 隐藏复杂性:正如你不需要知道菜单是如何打印和组织的,迭代器模式隐藏了聚合对象的内部结构。
  • 统一接口:翻阅菜单的方式对所有餐厅都是一样的,迭代器模式提供了一个统一的接口来遍历不同的聚合结构。
  • 支持多种遍历:就像不同的菜单可能有不同的遍历方式(比如按菜系分类),迭代器模式也支持多种遍历聚合对象的方法。

迭代器模式强调了如何提供一个简单的接口来顺序访问一组对象,同时隐藏底层的数据结构和遍历的具体实现。正确应用迭代器模式可以使得代码更加灵活和可维护。

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