python中的迭代器模式的作用是什么
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(一)什么是迭代器模式
迭代器模式应该是23种设计模式中,程序员最容易理解的设计模式了,因为迭代器模式在日常的开发过程中经常使用到。以最常见的循环为例:
for(int i=0;i上面的这段代码通过循环逐一将arr的下标加1,从而实现了遍历数组的功能。
但是通过循环实现遍历的话依赖于集合对象内部,因此就有了一种能顺序访问集合对象中各个元素,又无需依赖对象内部表示的设计模式--迭代器模式。
(二)迭代器模式中的角色
迭代器模式中的角色主要有4种:
1、迭代器接口(Iterator):定义访问和遍历集合元素的接口,一般包含next()和hasNext()方法。
2、具体迭代器(ConcreteIterator):该角色用于实现迭代器接口,迭代器的核心遍历逻辑在这里实现。
3、集合接口(Aggregate):集合接口定义了创建迭代器的接口方法,内部定义了iterator方法。
4、具体集合(ConcreteAggregate):该角色用于实现集合接口,他会创建出具体的Iterator角色。
看到这里如果你觉得比较疑惑不要紧,下面会通过代码的方式来加深理解。
(三)迭代器模式的代码实现
首先说一下这段代码的场景,定义了一个教室的类,又定义了学生的类,实现遍历教室中学生的功能。
代码列表如下:
interface Aggregate:集合接口 interface Iterator:迭代器接口 class Classroom:教室类,实现集合接口,属于具体的集合 class ClassroomIterator:教室迭代器,实现迭代器接口,属于具体的迭代器 class Student:学生类首先把迭代器模式中的两个接口角色定义出来:
public interface Aggregate { Iterator iterator(); } public interface Iterator { boolean hasNext(); Object next(); }接着定义学生类:
@Data @AllArgsConstructor public class Student { private String name; }接着定义教室类,在教室类中我们定义了Student集合,以及当前的集合长度和最大长度。同时实现Aggregate接口的iterator方法,这个方法将会返回一个迭代器对象。这个迭代器对象由ClassroomIterator提供
public class Classroom implements Aggregate{ private Student[] students; private int length=0; private int maxSize; public Classroom(int maxSize){ this.maxSize=maxSize; students=new Student[maxSize]; } public Student getStudent(int index){ return students[index]; } public boolean addStudent(Student student){ if (length>=maxSize){ return false; } this.students[length]=student; length++; return true; } public int getLength(){ return this.length; } @Override public Iterator iterator() { return new ClassroomIterator(this); } }最后就是ClassroomIterator对象了,ClassroomIterator属于迭代器的具体实现,这里需要实现hasNext方法和next方法
public class ClassroomIterator implements Iterator{ private Classroom classroom; private int index; public ClassroomIterator(Classroom classroom){ this.classroom=classroom; this.index=0; } @Override public boolean hasNext() { if (this.index最后就是使用了,通过迭代器对象,我们可以直接遍历classroom对象:
public static void main(String[] args) { Classroom classroom=new Classroom(3); classroom.addStudent(new Student("张三")); classroom.addStudent(new Student("李四")); classroom.addStudent(new Student("王五")); Iterator iterator = classroom.iterator(); while (iterator.hasNext()){ Student next = (Student) iterator.next(); System.out.println(next.getName()); } }(四)迭代器模式的作用
看到这里很多人可能会有疑问,写了一堆,用循环不是更方便吗?迭代器模式最大的作用是将遍历和具体的实现分开,以上面的测试方法为例,遍历时我们始终只用到了iterator对象,而没有用到classroom,这就意味着我们之后可以完全复用这段代码实现遍历。
另一方面,如果我们发现在classroom里使用数组存储student,后续无法扩容,想改为List集合,这个时候我们只需要修改ClassroomIterator和Classroom这两个具体实现角色即可。而不用对使用中的代码做任何修改,就比如上面这段测试遍历代码不需要任何变动。如果用的是for循环或者while循环,就意味着所有用到循环的地方都需要修改代码。
(五)迭代器模式在源码中的应用
迭代器模式的应用我们在敲代码时肯定都用过,迭代器模式最佳实践就是JDK中Iterator接口的设计
public interface Iterator{ 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()); } } 到此,相信大家对“python中的迭代器模式的作用是什么”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是创新互联网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!
文章名称:python中的迭代器模式的作用是什么
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