设计模式：迭代器模式

迭代器模式（Iterator Design Pattern），也叫作游标模式（Cursor Design Pattern）

这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层表示。 迭代器模式属于行为型模式。

迭代器的结构

迭代器模式组成部分：容器+容器迭代器
为了达到基于接口而非实现编程的目的，容器又包含容器接口、容器实现类，迭代器又包含迭代器接口、迭代器实现类。

迭代器接口定义

// 接口定义方式一
public interface Iterator {
  boolean hasNext();
  void next();
  E currentItem();
}

// 接口定义方式二
public interface Iterator {
  boolean hasNext();
  E next();
}
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这里面我们拿ArrayListl来举例子（其实这个例子不太好）
ArrayList是容器，他的迭代器是ListIterator或者Iterator，这个就是一个迭代器接口，只不过ArrayList是一个类似模板模式继承过来的实践类，里面的一些迭代方法实际是在Array List里面实现的。

public interface List {
  Iterator iterator();
  //...省略其他接口函数...
}

public class ArrayList implements List {
  //...
  public Iterator iterator() {
    return new ArrayIterator(this);
  }
  //...省略其他代码
}

public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    List names = new ArrayList<>();
    names.add("xzg");
    names.add("wang");
    names.add("zheng");
    
    Iterator iterator = names.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      System.out.println(iterator.currentItem());
      iterator.next();
    }
  }
}
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为什么要用迭代器模式

我只想简单的遍历，不想太麻烦。

这个迭代器模式其实用的地方其实主要是针对的是容器的遍历，简单的数据结构数组遍历很简单直接，但是一旦设计到复杂点，比如说哈希散列的HashMap，或者是数据结构考试总喜欢考察树的遍历，是左遍历还是有便利好几种方式。我们不需要具体数据结构或者容器里面的实现细节。你怎么散列的我不想知道，你从哪个方向开始遍历，我都不想知道，我都吃上猪肉，没必要研究猪是怎么跑的。

职责单一，用来解耦

就是容器都有自己的迭代器来处理，我修改迭代方式影响更小，而不是堆在一块。

它用来遍历集合对象。这里说的“集合对象”也可以叫“容器”“聚合对象”，实际上就是包含一组对象的对象，比如数组、链表、树、图、跳表。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。

扩展添加更让容易，开闭原则

迭代器模式让添加新的遍历算法更加容易，更符合开闭原则。除此之外，因为迭代器都实现自相同的接口，在开发中，基于接口而非实现编程，替换迭代器也变得更加容易

迭代器的引入

三种遍历：for 循环、foreach 循环、iterator 迭代器
foreach是基于迭代器的语法糖

List names = new ArrayList<>();
names.add("xzg");
names.add("wang");
names.add("zheng");

// 第一种遍历方式：for循环
for (int i = 0; i < names.size(); i++) {
  System.out.print(names.get(i) + ",");
}

// 第二种遍历方式：foreach循环
for (String name : names) {
  System.out.print(name + ",")
}

// 第三种遍历方式：迭代器遍历
Iterator iterator = names.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
  System.out.print(iterator.next() + ",");//Java中的迭代器接口是第二种定义方式，next()既移动游标又返回数据
}
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迭代器为什么不支持遍历过程中增删，如果发生了怎么处理？
不管事迭代器还是别的遍历方式，我们一般在便利的过程中，对于删除新增都是要注意的，因为改变了结构，好比正在盘点呢，你这边还在不停的入库和出库，这个盘点结果就不一定是准确的。不过，并不是所有情况下都会遍历出错，有的时候也可以正常遍历，所以，这种行为称为结果不可预期行为或者未决行为，也就是说，运行结果到底是对还是错，要视情况而定。

当通过迭代器来遍历集合的时候，增加、删除集合元素会导致不可预期的遍历结果。实际上，“不可预期”比直接出错更加可怕，有的时候运行正确，有的时候运行错误，一些隐藏很深、很难
debug 的 bug 就是这么产生的。那我们如何才能避免出现这种不可预期的运行结果呢？

怎么解决不可预期的行为
两种方式：一是 遍历的时候不让增加修改 二是我遍历的时候，有新增删除直接报错。

第一种比较死板，而且我也不知道什么时候结束，这就可能后面操作不知道怎么搞。
第二种解决方法更加合理。Java 语言就是采用的这种解决方案，增删元素之后，让遍历报错。

如何实现一个支持“快照”功能的迭代器模式
方案一 定义一个snapshot的快照变量来专门存这些
方案二 不真删除 而是为容器元素添加创建时间戳和删除时间戳，同样迭代器也有一个时间戳

我们可以在容器中，为每个元素保存两个时间戳，一个是添加时间戳 addTimestamp，一个是删除时间戳
delTimestamp。当元素被加入到集合中的时候，我们将 addTimestamp 设置为当前时间，将 delTimestamp
设置成最大长整型值（Long.MAX_VALUE）。当元素被删除时，我们将 delTimestamp
更新为当前时间，表示已经被删除。注意，这里只是标记删除，而非真正将它从容器中删除。同时，每个迭代器也保存一个迭代器创建时间戳
snapshotTimestamp，也就是迭代器对应的快照的创建时间戳。当使用迭代器来遍历容器的时候，只有满足
addTimestamp addTimestamp>snapshotTimestamp，说明元素在创建了迭代器之后才加入的，不属于这个迭代器的快照；如果元素的
delTimestamp