イテレーターパターン

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Iterator Pattern(オブジェクト振る舞い型パターン)

意図

集合オブジェクトの内部表現を露出させることなく、その中の各要素に順番にアクセスする方法を提供するよ。

構造

イテレーターパターン

役割分担はこんな感じ:

  • Iterator (イテレーター): 要素へのアクセスや走査のためのインターフェースを定義する。
  • ConcreteIterator (具体的なイテレーター): Iterator インターフェースを実装する。集合を走査する際の現在の位置を保持するよ。
  • Aggregate (集合体): 対応するイテレーターオブジェクトを作成するためのインターフェースを定義する。
  • ConcreteAggregate (具体的な集合体): イテレーター作成のインターフェースを実装して、ConcreteIterator の適切なインスタンスを返すよ。

適用シーン

イテレーターパターンは、以下のような場合にぴったりだよ:

  • 集合オブジェクトの内部構造を見せずに、その内容にアクセスしたいとき
  • 集合オブジェクトに対して、複数の異なる方法で走査したいとき
  • 異なる集合構造に対しても、共通のインターフェースで走査できるようにしたいとき

Java ですでに実装されているイテレーターを使ってみる

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

public class IteratorPattern {
    public static void main(String[] args) {
        List<Book> bookList = new ArrayList<>();

        String[] books = {"Linear Algebra", "Algorithm"};
        double[] prices = {25.8, 29.8};

        for(int i = 0; i < 2; i++){
            bookList.add(new Book(books[i], prices[i]));
        }

        // 要素へのアクセス 1 (通常のforループ)
        for(int i = 0; i < bookList.size(); i++){
            Book book = bookList.get(i);
            System.out.println("name: " + book.getName() + " price: " + book.getPrice());
        }

        // 要素へのアクセス 2 (拡張forループ)
        System.out.println("=====222=====");
        for(Book book : bookList){
            System.out.println("name: " + book.getName() + " price: " + book.getPrice());
        }

        // 要素へのアクセス 3 (イテレーター)
        System.out.println("=====333=====");
        Iterator iterator = bookList.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Book book = (Book) iterator.next();
            System.out.println("name: " + book.getName() + " price: " + book.getPrice());
        }
    }
}

class Book{
    private String name;
    private double price;

    public Book(String name, double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

実装例

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import javax.sound.midi.Soundbank;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class IteratorPattern {
    public static void main(String[] args) {
        BookAggregate bookAggregate = new BookAggregate();

        String[] books = {"Linear Algebra", "Algorithm"};
        double[] prices = {25.8, 29.8};

        for(int i = 0; i < 2; i++){
            bookAggregate.Add(new Book(books[i], prices[i]));
        }

        Iterator iterator = bookAggregate.CreateIterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Book book = (Book)iterator.next();
            System.out.println("name: " + book.getName() + " price: " + book.getPrice());
        }
    }
}

interface Iterator{
    public boolean hasNext();
    public Object next();
}

class BookIterator implements Iterator{
    private int index;
    private BookAggregate bookAggregate;

    public BookIterator(BookAggregate bookAggregate){
        this.index = 0;
        this.bookAggregate = bookAggregate;
    }

    @Override
    public boolean hasNext(){
        if (index < bookAggregate.getSize()) return true;
        return false;
    }

    @Override
    public Object next(){
        Object obj = bookAggregate.get(index);
        index++;
        return obj;
    }
}

interface Aggregate{
    public Iterator CreateIterator();
}

class BookAggregate implements Aggregate{
    private List<Book> list = new ArrayList<>();

    public void Add(Book book){
        list.add(book);
    }

    public Book get(int index){
        return list.get(index);
    }

    public int getSize(){
        return list.size();
    }

    @Override
    public Iterator CreateIterator(){
        return new BookIterator(this);
    }
}

class Book{
    private String name;
    private double price;

    public Book(String name, double price){
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

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