迭代器模式

1、学院展示需求

编写程序展示一个学校院系结构：需求是这样，要在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系。

【传统方式问题分析】

1）将学院看作是学校的子类，系是学院的子类，这样实际上是站在组织大小来进行分层次的。

2）实际上我们的要求是：在一个页面中展示出学校的院系组成，一个学校有多个学院，一个学院有多个系，因此这种方案，不能很好实现遍历的操作。

3）解决方案：迭代器模式。

2、迭代器模式的基本介绍

1）迭代器模式（Iterator Pattern）是常用的设计模式，属于行为型模式。

2）如果我们的集合元素是用不同的方式实现的，有数组，还有java的集合类，或者还有其他方式，当客户端要遍历这些集合元素的时候就要使用多种遍历方式，而且还会暴露元素的内部结构，可以考虑使用迭代器模式解决。

3）迭代器模式，提供一种遍历集合元素的统一接口，用一致的方法遍历集合元素，不需要知道集合对象的底层表示，即：不暴露其内部的结构。

3、结构

抽象聚合（Aggregate）角色：定义存储、添加、删除聚合元素以及创建迭代器对象的接口。
具体聚合（ConcreteAggregate）角色：具体的聚合持有对象集合，并提供一个方法，返回一个迭代器。
抽象迭代器（Iterator）角色：定义访问和遍历聚合元素的接口，通常含有hasNext、next、remove等方法。
具体迭代器（ConcreteIterator）角色：实现抽象迭代器接口中所定义的方法，完成对聚合对象的遍历，记录遍历的当前位置。

4、应用实例代码实现

// 系
public class Department {
    private String name;
    private String desc;
    public Department(String name, String desc) {
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }
    getter、setter
}

public class ComputerCollegeIterator implements Iterator {
    // 这里我们需要Department是以怎样的方式存放
    private Department[] departments;
    // 遍历的位置
    private int position = 0;
    
    public ComputerCollegeIterator(Department[] departments) {
        this.departments = departments;
    }
    
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return position != departments.length;
    }
    
    @Override
    public Object next() {
        Department department = departments[position];
        position++;
        return department;
    }
    
    public void remove() {
        
    }
}

public class InfoCollegeIterator implements Iterator {

    private List<Department> departments;
    int index = 0;
    
    public InfoCollegeIterator(List departments) {
        this.departments = departments;
    }
    
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return index != departments.size();
    }
    
    @Override
    public Object next() {
        Department department = departments.get(index);
        index++;
        return department;
    }
    
    public void remove() {
        
    }
}

public interface College {
    String getName();
    
    // 增加系的方法
    void addDepartment(String name, String desc);
    
    // 返回一个迭代器，遍历
    Iterator createIterator();
}

public class ComputerCollege implements College {
    private Department[] departments;
    private int numOfDepartment = 0; // 保存当前数组的对象个数
    
    public ComputerCollege() {
        departments = new Department[5];
        addDepartment("Java专业", "Java专业");
        addDepartment("PHP专业", "PHP专业");
        addDepartment("大数据专业", "大数据专业");
    }
    
    @Override
    public String getName() {
        return "计算机学院";
    }
    
    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departments[numOfDepartment] = department;
        numOfDepartment++;
    }
    
    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new ComputerCollegeIterator(departments);
    }
}

public class InfoCollege implements College {
    private List<Department> departments;
    private int numOfDepartment = 0; // 保存当前数组的对象个数
    
    public InfoCollege() {
        departments = new ArrayList();
        addDepartment("信息安全专业", "信息安全专业");
        addDepartment("网络安全", "网络安全");
        addDepartment("服务器安全", "服务器安全");
    }
    
    @Override
    public String getName() {
        return "信息工程学院";
    }
    
    @Override
    public void addDepartment(String name, String desc) {
        Department department = new Department(name, desc);
        departments.add(department);
        numOfDepartment++;
    }
    
    @Override
    public Iterator createIterator() {
        return new InfoCollegeIterator(departments);
    }
}

public class OutputImpl {
    // 学院集合
    List<College> collegeList;
    
    public OutputImpl(List<College> collegeList) {
        this.collegeList = collegeList;
    }
    
    // 遍历所有学院，调用printDepartment输出各个学院的系
    public void printCollege() {
        collegeList.forEach(college -> {
            System.out.println("====" + college.getName() + "====");
            Iterator iterator = college.createIterator();
            printDepartment(iterator);
        });
    }
    
    // 输出系
    public void printDepartment(Iterator iterator) {
        while(iterator.hasNext()) {
            Department d = (Department)iterator.next();
            System.out.println(d.getName());
        }
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        List<College> collegeList = new ArrayList();
        
        ComputerCollege computerCollge = new ComputerCollege();
        InfoCollege infoCollege = new InfoCollege();
        
        collegeList.add(computerCollge);
        collegeList.add(infoCollege);
        
        OutputImpl op = new OutputImpl(collegeList);
        op.printCollege();
    }
}