第20章　迭代器模式 20.1 整理項目信息——苦差事 周五下午，我正在看技術網站，第六感官發覺有人在身后，扭頭一看，老大站在背后，我趕忙站起來。 “王經理，你找我？” “哦，在看技術呀。有個事情找你談一下，你到我辦公室來一下。” 到老大辦公室還沒坐穩，老大就開始發話了。 “是這樣，剛剛我在看季報，我們每個項目的支出費用都很高，項目情況復雜，人員情況也不簡單，我看著也有點糊涂，你看，這是我們現在還在開發或者維護的103個項目，項目信息很亂，很多是兩年前的信息，你能不能先把這些項目最新情況重新打印一份給我，咱們好查查到底有什么問題。”老大說。 “這個好辦，我馬上去辦!”我爽快地答復道。 很快我設計了一個類圖，準備實施，如圖20-1所示。  圖20-1 項目信息類圖 簡單得不能再簡單的類圖，是個程序員都能實現。我們來看看這個簡單的東西，先看接口，如代碼清單20-1所示。 代碼清單20-1 項目信息接口 public?interface?IProject?{ ?????//從老板這里看到的就是項目信息 ?????public?String?getProjectInfo(); } 定義了一個接口，面向接口編程嘛，當然要定義接口了，然后看看實現類，如代碼清單20-2所示。 代碼清單20-2 項目信息的實現 public?class?Project?implements?IProject?{ ?????//項目名稱 ?????private?String?name?=?""; ?????//項目成員數量 ?????private?int?num?=?0; ?????//項目費用 ?????private?int?cost?=?0; ?????//定義一個構造函數，把所有老板需要看到的信息存儲起來 ?????public?Project(String?name,int?num,int?cost){ ?????????????//賦值到類的成員變量中 ?????????????this.name?=?name; ?????????????this.num?=?num; ?????????????this.cost=cost; ?????} ?????//得到項目的信息 ?????public?String?getProjectInfo()?{ ?????????????String?info?=?""; ?????????????//獲得項目的名稱 ?????????????info?=?info+?"項目名稱是："?+?this.name; ?????????????//獲得項目人數 ?????????????info?=?info?+?"\t項目人數:?"+?this.num; ?????????????//項目費用 ?????????????info?=?info+?"\t?項目費用："+?this.cost; ?????????????return?info; ?????} } 實現類也是極度簡單，通過構造函數把要顯示的數據傳遞過來，然后放到getProjectInfo中顯示，這太容易了！然后我們老大要看看結果了，如代碼清單20-3所示。 代碼清單20-3 老大看報表的場景 public?class?Boss?{ ?????????????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????????????//定義一個List，存放所有的項目對象 ?????????????????????ArrayList<IProject>?projectList?=?new?ArrayList<IProject>(); ?????????????????????//增加星球大戰項目 ?????????????????????projectList.add(new?Project("星球大戰項目",10,100000)); ?????????????????????//增加扭轉時空項目 ?????????????????????projectList.add(new?Project("扭轉時空項目",100,10000000)); ?????????????????????//增加超人改造項目 ?????????????????????projectList.add(new?Project("超人改造項目",10000,1000000000)); ?????????????????????//這邊100個項目 ?????????????????????for(int?i=4;i<104;i++){ ?????????????????????????????projectList.add(new?Project("第"+i+"個項目",i*5,i*1000000)); ?????????????????????} ?????????????????????//遍歷一下ArrayList，把所有的數據都取出 ?????????????????????for(IProject?project:projectList){ ?????????????System.out.println(project.getProjectInfo()); ????????????????????????????????????????} ?????????????} } 然后看一下我們的運行結果，如下所示： 項目名稱是：星球大戰項目　　項目人數: 10　　　　　項目費用：100000 項目名稱是：扭轉時空項目　　項目人數: 100 　　　　項目費用：10000000 項目名稱是：超人改造項目　　項目人數: 10000　　　項目費用：1000000000 項目名稱是：第4個項目　　　項目人數: 20　　　　　項目費用：4000000 項目名稱是：第5個項目　　　項目人數: 25　　　　　 項目費用：5000000 . . . 老大一看，非常開心，這么快就出結果了，大大地把我夸獎了一番，然后就去埋頭研究那堆枯燥的報表了。我回到座位上，又看了一遍程序（心里很樂，就又想看看自己的成果），想想（一日三省嘛），應該還有另外一種實現方式，因為是遍歷嘛，讓我想到的就是Java的迭代器接口java.util.iterator，它的作用就是遍歷Collection集合下的元素，那我們的程序還可以有另外一種實現，通過實現iterator接口來實現遍歷，先修正一下類圖，如圖20-2所示。  圖20-2 增加迭代接口的類圖 看著是不是復雜了很多？是的，是有點復雜了，是不是我們把簡單的事情復雜化了？請讀者繼續閱讀下去，我等會兒說明原因。我們先分析一下我們的類圖java.util.Iterator接口中聲明了三個方法，這是JDK定義的， ProjectIterator 實現該接口，并且聚合了Project對象，也就是把Project對象作為本對象的成員變量使用。看類圖還不是很清晰，我們一起看一下代碼，先看IProject接口的改變，如代碼清單20-4所示。 代碼清單20-4 項目信息接口 public?interface?IProject?{ ?????//增加項目 ?????public?void?add(String?name,int?num,int?cost); ?????//從老板這里看到的就是項目信息 ?????public?String?getProjectInfo(); ?????//獲得一個可以被遍歷的對象 ?????public?IProjectIterator?iterator(); } 這里多了兩個方法，一個是add方法，這個方法是增加項目，也就是說產生了一個對象后，直接使用add方法增加項目信息。我們再來看其實現類，如代碼清單20-5所示。 代碼清單20-5 項目信息 public?class?Project?implements?IProject?{ ?????//定義一個項目列表，說有的項目都放在這里 ?????private?ArrayList<IProject>?projectList?=?new?ArrayList<IProject>(); ?????//項目名稱 ?????private?String?name?=?""; ?????//項目成員數量 ?????private?int?num?=?0; ?????//項目費用 ?????private?int?cost?=?0; ?????public?Project(){ ????? ?????} ?????//定義一個構造函數，把所有老板需要看到的信息存儲起來 ?????private?Project(String?name,int?num,int?cost){ ?????????????//賦值到類的成員變量中 ?????????????this.name?=?name; ?????????????this.num?=?num; ?????????????this.cost=cost; ?????} ?????//增加項目 ?????public?void?add(String?name,int?num,int?cost){ ?????????????this.projectList.add(new?Project(name,num,cost)); ?????} ?????//得到項目的信息 ?????public?String?getProjectInfo()?{ ?????????????String?info?=?""; ?????????????//獲得項目的名稱 ?????????????info?=?info+?"項目名稱是："?+?this.name; ?????????????//獲得項目人數 ?????????????info?=?info?+?"\t項目人數:?"+?this.num; ?????????????//項目費用 ?????????????info?=?info+?"\t?項目費用："+?this.cost; ?????????????return?info; ?????} ?????//產生一個遍歷對象 ?????public?IProjectIterator?iterator(){ ?????????????return?new?ProjectIterator(this.projectList); ?????} } 通過構造函數，傳遞了一個項目所必需的信息，然后通過iterator()方法，把所有項目都返回到一個迭代器中。Iterator()方法看不懂不要緊，繼續向下閱讀。再看IProjectIterator接口，如代碼清單20-6所示。 代碼清單20-6 項目迭代器接口 public?interface?IProjectIterator?extends?Iterator?{ } 大家可能對該接口感覺很奇怪，你定義的這個接口方法、變量都沒有，有什么意義呢？有意義，所有的Java書上都會說要面向接口編程，你的接口是對一個事物的描述，也就是說我通過接口就知道這個事物有哪些方法，哪些屬性，我們這里的IProjectIterator是要建立一個指向Project類的迭代器，目前暫時定義的就是一個通用的迭代器，可能以后會增加IProjectIterator的一些屬性或者方法。當然了，你也可以在實現類上實現兩個接口，一個是Iterator,一個是IProjectIterator（這時候，這個接口就不用繼承Iterator），殺豬殺尾巴，各有各的殺法。我的習慣是：如果我要實現一個容器或者其他API提供接口時，我一般都自己先寫一個接口繼承，然后再繼承自己寫的接口，保證自己的實現類只用實現自己寫的接口（接口傳遞，當然也要實現頂層的接口），程序閱讀也清晰一些。我們繼續看迭代器的實現類，如代碼清單20-7所示。 代碼清單20-7 項目迭代器 public?class?ProjectIterator?implements?IProjectIterator?{ ?????//所有的項目都放在ArrayList中 ?????private?ArrayList<IProject>?projectList?=?new?ArrayList<IProject>(); ?????private?int?currentItem?=?0;? ?????//構造函數傳入projectList ?????public?ProjectIterator(ArrayList<IProject>?projectList){ ?????????????this.projectList?=?projectList; ?????} ?????//判斷是否還有元素，必須實現 ?????public?boolean?hasNext()?{ ?????????????//定義一個返回值 ?????????????boolean?b?=?true; ?????????????if(this.currentItem>=projectList.size()||this.projectList.get(this.currentItem)==null){ ??????????????????b?=false; ??????????} ?????????????return?b; ?????} ?????//取得下一個值 ?????public?IProject?next()?{ ?????????????return?(IProject)this.projectList.get(this.currentItem++); ?????} ?????//刪除一個對象 ?????public?void?remove()?{ ?????????????//暫時沒有使用到 ?????} } 細心的讀者可能會從代碼中發現一個問題，java.util.iterator接口中定義next()方法的返回值類型是E，而你在ProjectIterator中返回值卻是IProject，E和IProject有什么關系？ E是JDK 1.5中定義的新類型：元素（Element），是一個泛型符號，表示一個類型，具體什么類型是在實現或運行時決定，總之它代表的是一種類型，你在這個實現類中把它定義為ProjectIterator，在另外一個實現類可以把它定義為String，都沒有問題。它與Object這個類可是不同的，Object是所有類的父類，隨便一個類你都可以把它向上轉型到Object類，也只是因為它是所有類的父類，它才是一個通用類，而E是一個符號，代表所有的類，當然也代表Object了。 都寫完畢了，看看我們的Boss類有多少改動，如代碼清單20-8所示。 代碼清單20-8 老板看報表 public?class?Boss?{ ?????????????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????????????//定義一個List，存放所有的項目對象 ?????????????????????IProject?project?=?new?Project(); ?????????????????????//增加星球大戰項目 ?????????????????????project.add("星球大戰項目ddddd",10,100000); ?????????????????????//增加扭轉時空項目 ?????????????????????project.add("扭轉時空項目",100,10000000); ?????????????????????//增加超人改造項目 ?????????????????????project.add("超人改造項目",10000,1000000000); ?????????????????????//這邊100個項目 ?????????????????????for(int?i=4;i<104;i++){ ?????????????????????????????project.add("第"+i+"個項目",i*5,i*1000000); ?????????????????????} ?????????????????????//遍歷一下ArrayList，把所有的數據都取出 ?????????????????????IProjectIterator?projectIterator?=?project.iterator(); ?????????????????????while(projectIterator.hasNext()){ ?????????????????????????????IProject?p?=?(IProject)projectIterator.next(); ?????????????????????????????System.out.println(p.getProjectInfo()); ?????????????????????} ?????????????} } 運行結果如下所示： 項目名稱是：星球大戰項目　　項目人數: 10　　項目費用：100000 項目名稱是：扭轉時空項目　　項目人數: 100　　項目費用：10000000 項目名稱是：超人改造項目　　項目人數: 10000　　項目費用：1000000000 項目名稱是：第4個項目　　項目人數: 20　　項目費用：4000000 項目名稱是：第5個項目　　項目人數: 25　　項目費用：5000000 . . . 運行結果完全相同，但是上面的程序復雜性增加了不少，難道我們退回到原始時代了嗎？非也，非也，只是我們回退到JDK 1.0.8版本的編程時代了，我們使用一種新的設計模式——迭代器模式。