迭代器模式如何封装遍历 集合访问统一接口设计

迭代器模式通过分离遍历逻辑与集合实现，提供统一访问接口，屏蔽底层结构差异，支持多种遍历方式并增强封装性，使客户端无需了解集合内部细节即可安全、一致地遍历元素。

迭代器模式通过将集合的遍历行为从集合本身剥离，封装到一个独立的迭代器对象中，从而实现遍历逻辑与集合结构的解耦。这样做的核心价值在于为不同类型的集合提供统一的访问接口，而无需暴露其内部表示。

分离遍历逻辑与集合实现

在没有迭代器模式的情况下，客户端代码往往需要了解集合的内部结构（如数组、链表、树等）才能进行遍历。这导致代码紧耦合，难以维护和扩展。

迭代器模式引入了一个专门的迭代器接口，定义如 hasNext() 和 next() 这样的标准方法。每个具体集合类实现自己的迭代器，负责管理当前遍历位置、判断是否还有元素等细节。

• 集合类只需提供一个方法（如 iterator()）返回对应的迭代器实例
• 客户端通过统一接口遍历，不关心集合底层是数组还是哈希表
• 新增集合类型时，只要实现相同的迭代器接口，客户端代码无需修改

提供一致的访问方式

不同集合结构（列表、集合、树、图）可能有截然不同的遍历方式。迭代器模式屏蔽这些差异，对外呈现统一的操作方式。

例如，无论遍历 ArrayList 还是 LinkedList，客户端都使用：

• hasNext() 判断是否还有下一个元素
• next() 获取下一个元素
• remove() 可选地删除当前元素（如果支持）

这种一致性显著降低了客户端使用成本，也便于编写通用算法，比如统计集合元素个数或查找特定项，这些操作可以接受任意类型的迭代器作为参数。

支持多种遍历方式

某些集合可能需要多种遍历顺序，比如二叉树的前序、中序、后序或层序遍历。如果遍历逻辑写死在集合中，会使得类职责混乱。

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通过迭代器模式，可以为同一集合创建多个不同的迭代器实现：

• InOrderIterator 实现中序遍历
• PreOrderIterator 实现前序遍历
• 客户端按需选择，集合本身保持简洁

这体现了“单一职责原则”——集合负责存储数据，迭代器负责访问数据。

增强集合的封装性

将遍历细节封装在迭代器内部，集合无需暴露内部容器（如数组、指针、节点引用），提升了安全性与抽象层次。

迭代器可以控制访问过程，比如：

• 防止并发修改（fail-fast 机制）
• 延迟加载大数据集的部分内容
• 实现只读或可变版本的访问控制

客户端只能通过迭代器接口与集合交互，无法直接操作底层结构，降低了误用风险。

基本上就这些。迭代器模式让集合的使用者专注于“做什么”，而不是“怎么做”，是实现高内聚、低耦合设计的典型范例。

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