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一、迭代器模式概述
迭代器模式主要作用是解耦容器代码和遍历代码，使用设计模式的主要目的是解耦。
迭代器模式（Iterator Design Pattern），也叫作游标模式（Cursor Design Pattern）。
迭代器模式将集合对象的遍历操作从集合类中拆分出来，放到迭代器类中，让两者的职责更加单一。
迭代器模式结构：
- Collection 集合接口
- ConcreteCollection 具体集合实现类
- Iterator 迭代器接口
- ConcreteIterator 具体迭代器实现类
迭代器接口定义：
- 第一种定义：next() 函数用来将游标后移一位元素，currentItem() 函数用来返回当前游标指向的元素
- 第二种定义：返回当前元素与后移一位这两个操作，放到了同一个函数 next() 中完成（这也是 Jdk 的实现）
二、迭代器模式实现
简单实现
以 ArrayList 的迭代器为例，使用第一种迭代器接口定义实现：
简单优化：
- 为了封装迭代器的创建细节，可以在容器中定义一个 iterator() 方法，来创建对应的迭代器
- 为了能实现基于接口而非实现编程，还需要将这个方法定义在 List 接口中
三、迭代器模式的优势
遍历集合数据有三种方法：for 循环、foreach 循环、iterator 迭代器，其中 foreach 遍历底层也是迭代器，因此遍历集合只有两种方法。
- 解耦容器与遍历逻辑，降低容器复杂性。例如树和图的深度和广度遍历，可以实现 DFSIterator、BFSIterator 两个迭代器类。
- 容器和迭代器都提供了抽象的接口，方便我们在开发的时候，基于接口而非具体的实现编程。例如，要反向遍历链表，只需将 LinkedIterator 切换为 ReversedLinkedIterator 即可。
- 每个迭代器独享游标信息。多个不同的迭代器，同时对同一个容器进行遍历互不影响。
四、迭代遍历时增删元素
同样使用 ArrayList 基于数组的 List 的迭代器进行举例。
遍历时新增元素
- 新增的元素位于迭代器游标之前，数组整体后移，发生重复遍历
- 新增的元素位于迭代器游标之后，数组整体后移，不影响
遍历时删除元素
- 删除的元素位于迭代器游标之前，数组整体前移，丢失游标原来指向的元素
- 删除的元素位于迭代器游标之后，数组整体前移，不影响
解决遍历时集合的变化
- 一种是遍历的时候不允许增删元素
- 需要确定遍历开始和结束的时间点，该段事件内不允许增删
- 创建迭代器的时间点作为遍历开始的时间点
- 结束时间不好确定，遍历可能会中途结束 break，可在 Iterator 实现 finishIteration() 方法，遍历退出时由用户手动调用
- 另一种是增删元素之后让遍历报错（JDK 采用）
- ArrayList 中定义一个成员变量 modCount，记录集合被修改的次数，集合每调用一次增加或删除元素的函数，就会给 modCount 加 1。
- 迭代器中定义一个成员变量 expectedModCount ，记录创建迭代器时候的原始 modCount
- 当调用集合的 iterator() 函数来创建迭代器的时候，我们把 modCount 值传递给迭代器的 expectedModCount 成员变量
- 每次调用迭代器上的 hasNext()、next()、currentItem() 函数，我们都会检查集合上的 modCount 是否等于 expectedModCount
- 若两个值不相同，则说明集合已经改变了，集合发生了增删操作，之前创建的迭代器已经不能正确运行了，再继续使用就会产生不可预期的结果
- 作者:ITNXD
- 链接:https://blog.itnxd.eu.org/article/iterator-design-pattern-of-behavioral-patterns
- 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议，转载请注明出处。