迭代器模式 (Iterator)

提供一种顺序访问聚合对象（如集合）中各个元素的方法，而不暴露其内部表示。 Java 集合框架的核心设计模式。

场景

• Java 集合（List、Set、Queue）的遍历
• 自定义数据结构的遍历
• 数据库游标（Cursor）

核心角色

角色	说明
Iterator（抽象迭代器）	定义 hasNext()、next() 等遍历方法
ConcreteIterator（具体迭代器）	实现迭代逻辑
Aggregate（抽象聚合）	定义 iterator() 方法
ConcreteAggregate（具体聚合）	返回具体的迭代器实例

代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// ----- Iterator -----
interface Iterator<T> {
    boolean hasNext();
    T next();
}

// ----- Aggregate -----
interface Container<T> {
    Iterator<T> iterator();
}

// ----- ConcreteAggregate -----
class NameRepository implements Container<String> {
    private String[] names = {"张三", "李四", "王五", "赵六"};

    @Override
    public Iterator<String> iterator() {
        return new NameIterator();
    }

    // ----- ConcreteIterator（内部类） -----
    private class NameIterator implements Iterator<String> {
        private int index = 0;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return index < names.length;
        }

        @Override
        public String next() {
            if (hasNext()) {
                return names[index++];
            }
            throw new RuntimeException("没有更多元素");
        }
    }
}

// ----- 使用 -----
public class IteratorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NameRepository repository = new NameRepository();
        Iterator<String> iterator = repository.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println("姓名: " + iterator.next());
        }

        // Java 集合原生迭代器
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        java.util.Iterator<String> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

迭代器的变体

类型	方向	示例
正向迭代器	从头到尾	iterator()
反向迭代器	从尾到头	descendingIterator()（TreeSet）
双向迭代器	可前可后	ListIterator
只读迭代器	只能遍历	iterator()
可修改迭代器	可遍历并删除	iterator().remove()

优缺点

优点	缺点
✅ 简化集合的遍历方式	❌ 对于简单集合，过度设计
✅ 单一职责原则：遍历逻辑从集合中分离	❌ 遍历过程中修改集合可能抛异常
✅ 可以统一遍历不同数据结构的接口

JDK 中的应用

• java.util.Iterator 接口 —— 所有集合的核心
• java.util.ListIterator —— 双向迭代器
• java.util.Enumeration —— 旧的迭代器接口
• java.util.Spliterator —— Java 8 新增的分割迭代器（支持并行流）