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• 定義

提供一種方法可以順序性讀取一個集合物件中的各個元素，而又不會暴露該物件的內部表示。

迭代器模式將集合對象的遍歷行為分離出來，讓抽象迭代器類別來實作。他的目的在於不暴露集合內部物件的內部結構，讓外部可以呼叫集合的內部數據。如 Java 中的 Collection、List、Set、Map 等都包含了迭代器。

• Iterator Pattern 成員

• Iterator Pattern 實作

以前國中考高中時，會選填志願，我們拿這個例子來實作。

首先先建立抽象集合，並定義方法。

//抽象集合
interface Aggregate { 
    public void add(Object obj);  // 新增元素
    public void remove(Object obj);  // 移除元素
    public Iterator getIterator();  // 取得集合
}

定義完介面後，接著要建立ConcreteAggregate實作Aggregate。

//實體集合
class ConcreteAggregate implements Aggregate { 
    private List<Object> list = new ArrayList<Object>();  // 存放元素的集合
    public void add(Object obj) { 
        list.add(obj); 
    }
    public void remove(Object obj) { 
        list.remove(obj); 
    }
    public Iterator getIterator() {
        return(new ConcreteIterator(list)); 
    }     
}

這樣就將集合物件做好了。

再來就是迭代器的部分，我們選填完志願後，想要看第一個、下一個、上一個、最後一個志願以及是否還有下一間學校的功能，所以Iterator必須要先定義好。

//抽象迭代器
interface Iterator {
    Object first();
    Object next();
    Object previous();
    Object last();
    boolean hasNext();
}

接著ConcreteIterator實作Iterator。

//實體迭代器
class ConcreteIterator implements Iterator { 
    private List<Object> list=null; 
    private int index=-1; 
    public ConcreteIterator(List<Object> list) { 
        this.list=list; 
    } 
    public boolean hasNext() { 
        if(index<list.size()-1) { 
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }
    public Object first() {
        index=0;
        Object obj=list.get(index);;
        return obj;
    }
    public Object next() {
        Object obj=null; 
        if(this.hasNext()) { 
            obj=list.get(++index); 
        } 
        return obj; 
    }   
    public Object previous() {
        Object obj=null; 
        if(this.hasNext()) { 
            obj=list.get(--index); 
        } 
        return obj; 
    }  
    public Object last() {
        index=list.size()-1;
        Object obj = list.get(index);
        return obj;
    }
}

最後我們就可以使用看看。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Aggregate ag = new ConcreteAggregate(); 
        ag.add("建國中學"); 
        ag.add("師大附中"); 
        ag.add("成功高中");
        ag.add("松山高中");
        ag.add("中崙高中");
        ag.add("麗山高中");
        System.out.print("學校列表：");
        Iterator it = ag.getIterator(); 
        while(it.hasNext()) { 
            Object ob=it.next(); 
            System.out.print(ob.toString()+"\t"); 
        }
        Object ob=it.first();
        System.out.println("\nFirst："+ob.toString());
        
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        boolean end = false;

        while (!end){
            System.out.println("請輸入選項（1：第一所；2：下一所；3：最後一所）：");
            int num = scanner.nextInt();
            if (num == 1){
                System.out.println("顯示的學校為：" +  it.first().toString());
            } else if (num == 2){
                if (it.hasNext()){
                    System.out.println("顯示的學校為：" +  it.next().toString());
                } else {
                    System.out.println("已經到最後一筆");
                }
            } else if (num == 3){
                System.out.println("顯示的學校為：" +  it.last().toString());
            } else {
                System.out.println("請輸入正確指令" );
            }
        }
    }
}

• 小結

Iterator Pattern的目標

提供一種方法可以順序性讀取一個集合物件中的各個元素，而又不會暴露該物件的內部表示。

Iterator Pattern的成員

Aggregate：定義新增、儲存、刪除集合物件及建立迭代器物件的接口。
ConcreteAggregate：實作Aggregate，回傳一個迭代器的實體。
Iterator：定義呼叫及遍歷集合元素的接口，通常包含hasNext()、first()、next() 等方法。
Concretelterator：實現Iterator所定義的方法，完成集合物件的遍歷及記錄當前的位置。

Iterator Pattern的優缺點

優點
1. 呼叫一個物件內容不需要知道他的內部。
2. 遍歷任務交由迭代器完成，簡化了集合類別。
3. 擴展性好，不需修改原本程式碼。
4. 封裝性好，為不同的集合結構提供統一的接口。
缺點
由於增加類別個數，在一定程度上增加了系統的複雜性。

Iterator Pattern的使用時機

1. 需要集合物件提供多種遍歷方法。
2. 需要遍歷不同的集合結構而提供統一的接口時。

• 範例程式碼

範例：Iterator Pattern 實作

• References

迭代器模式（详解版）
迭代器模式
反覆器模式 (Iterator Pattern)