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Java의 반복자 디자인 패턴

동작 패턴 중 하나의 반복자 디자인 패턴입니다. 반복자 패턴은 개체 그룹을 통과하는 표준 방법을 제공하는 데 사용됩니다. Iterator 패턴은 Java Collection Framework에서 널리 사용됩니다. Iterator 인터페이스는 컬렉션을 순회하기 위한 메서드를 제공합니다.

반복자 디자인 패턴

기본 표현을 노출하지 않고 집계 개체의 요소에 액세스하는 방법을 제공합니다.

반복자 패턴은 컬렉션을 순회하는 것에 관한 것일 뿐만 아니라 요구 사항에 따라 다양한 종류의 반복자를 제공할 수 있습니다. 반복자 디자인 패턴은 컬렉션을 통한 통과의 실제 구현을 숨기고 클라이언트 프로그램은 반복자 메서드만 사용합니다.

반복자 패턴 예제

간단한 예제를 통해 반복자 패턴을 이해해 봅시다. 라디오 채널 목록이 있고 클라이언트 프로그램이 채널 유형에 따라 하나씩 또는 채널을 통과하려고 한다고 가정합니다. 예를 들어 일부 클라이언트 프로그램은 영어 채널에만 관심이 있고 영어 채널만 처리하기를 원하며 다른 유형의 채널은 처리하지 않으려고 합니다. 따라서 우리는 클라이언트에 채널 모음을 제공하고 클라이언트가 채널을 통과하는 논리를 작성하고 처리 여부를 결정하도록 할 수 있습니다. 그러나이 솔루션에는 클라이언트가 순회 논리를 제시해야하는 것과 같은 많은 문제가 있습니다. 클라이언트 논리가 올바른지 확인할 수 없습니다. 또한 클라이언트 수가 증가하면 유지 관리가 매우 어려워집니다. 여기에서 Iterator 패턴을 사용하고 채널 유형에 따라 반복을 제공할 수 있습니다. 클라이언트 프로그램이 반복자를 통해서만 채널 목록에 액세스할 수 있도록 해야 합니다. 구현의 첫 번째 부분은 컬렉션 및 반복자 인터페이스에 대한 계약을 정의하는 것입니다. ChannelTypeEnum.java

package com.journaldev.design.iterator;

public enum ChannelTypeEnum {

	ENGLISH, HINDI, FRENCH, ALL;
}

ChannelTypeEnum은 모든 다른 유형의 채널을 정의하는 Java 열거형입니다. Channel.java

package com.journaldev.design.iterator;

public class Channel {

	private double frequency;
	private ChannelTypeEnum TYPE;
	
	public Channel(double freq, ChannelTypeEnum type){
		this.frequency=freq;
		this.TYPE=type;
	}

	public double getFrequency() {
		return frequency;
	}

	public ChannelTypeEnum getTYPE() {
		return TYPE;
	}
	
	@Override
	public String toString(){
		return "Frequency="+this.frequency+", Type="+this.TYPE;
	}
	
}

채널은 빈도 및 채널 유형 속성이 있는 간단한 POJO 클래스입니다. ChannelCollection.java

package com.journaldev.design.iterator;

public interface ChannelCollection {

	public void addChannel(Channel c);
	
	public void removeChannel(Channel c);
	
	public ChannelIterator iterator(ChannelTypeEnum type);
	
}

ChannelCollection 인터페이스는 컬렉션 클래스 구현에 대한 계약을 정의합니다. 채널을 추가하고 제거하는 메서드는 있지만 채널 목록을 반환하는 메서드는 없습니다. ChannelCollection에는 순회를 위한 반복자를 반환하는 메서드가 있습니다. ChannelIterator 인터페이스는 다음 메서드를 정의합니다. ChannelIterator.java

package com.journaldev.design.iterator;

public interface ChannelIterator {

	public boolean hasNext();
	
	public Channel next();
}

이제 기본 인터페이스와 핵심 클래스가 준비되었습니다. 컬렉션 클래스와 반복자의 구현을 진행하겠습니다. ChannelCollectionImpl.java

package com.journaldev.design.iterator;

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

public class ChannelCollectionImpl implements ChannelCollection {

	private List<Channel> channelsList;

	public ChannelCollectionImpl() {
		channelsList = new ArrayList<>();
	}

	public void addChannel(Channel c) {
		this.channelsList.add(c);
	}

	public void removeChannel(Channel c) {
		this.channelsList.remove(c);
	}

	@Override
	public ChannelIterator iterator(ChannelTypeEnum type) {
		return new ChannelIteratorImpl(type, this.channelsList);
	}

	private class ChannelIteratorImpl implements ChannelIterator {

		private ChannelTypeEnum type;
		private List<Channel> channels;
		private int position;

		public ChannelIteratorImpl(ChannelTypeEnum ty,
				List<Channel> channelsList) {
			this.type = ty;
			this.channels = channelsList;
		}

		@Override
		public boolean hasNext() {
			while (position < channels.size()) {
				Channel c = channels.get(position);
				if (c.getTYPE().equals(type) || type.equals(ChannelTypeEnum.ALL)) {
					return true;
				} else
					position++;
			}
			return false;
		}

		@Override
		public Channel next() {
			Channel c = channels.get(position);
			position++;
			return c;
		}

	}
}

다른 컬렉션에서 구현을 사용할 수 없도록 반복자 인터페이스의 내부 클래스 구현에 주목하십시오. 컬렉션 클래스도 동일한 접근 방식을 따르며 모두 Iterator 인터페이스의 내부 클래스 구현을 갖습니다. 컬렉션과 반복자를 사용하여 채널 컬렉션을 순회하는 간단한 반복자 패턴 테스트 프로그램을 작성해 보겠습니다. IteratorPatternTest.java

package com.journaldev.design.iterator;

public class IteratorPatternTest {

	public static void main(String[] args) {
		ChannelCollection channels = populateChannels();
		ChannelIterator baseIterator = channels.iterator(ChannelTypeEnum.ALL);
		while (baseIterator.hasNext()) {
			Channel c = baseIterator.next();
			System.out.println(c.toString());
		}
		System.out.println("******");
		// Channel Type Iterator
		ChannelIterator englishIterator = channels.iterator(ChannelTypeEnum.ENGLISH);
		while (englishIterator.hasNext()) {
			Channel c = englishIterator.next();
			System.out.println(c.toString());
		}
	}

	private static ChannelCollection populateChannels() {
		ChannelCollection channels = new ChannelCollectionImpl();
		channels.addChannel(new Channel(98.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));
		channels.addChannel(new Channel(99.5, ChannelTypeEnum.HINDI));
		channels.addChannel(new Channel(100.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));
		channels.addChannel(new Channel(101.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));
		channels.addChannel(new Channel(102.5, ChannelTypeEnum.HINDI));
		channels.addChannel(new Channel(103.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));
		channels.addChannel(new Channel(104.5, ChannelTypeEnum.ENGLISH));
		channels.addChannel(new Channel(105.5, ChannelTypeEnum.HINDI));
		channels.addChannel(new Channel(106.5, ChannelTypeEnum.FRENCH));
		return channels;
	}

}

위의 프로그램을 실행하면 다음과 같은 출력이 생성됩니다.

Frequency=98.5, Type=ENGLISH
Frequency=99.5, Type=HINDI
Frequency=100.5, Type=FRENCH
Frequency=101.5, Type=ENGLISH
Frequency=102.5, Type=HINDI
Frequency=103.5, Type=FRENCH
Frequency=104.5, Type=ENGLISH
Frequency=105.5, Type=HINDI
Frequency=106.5, Type=FRENCH
******
Frequency=98.5, Type=ENGLISH
Frequency=101.5, Type=ENGLISH
Frequency=104.5, Type=ENGLISH

반복자 디자인 패턴 중요 사항

  • 반복자 패턴은 컬렉션을 반복하고 클라이언트 프로그램에서 구현 논리를 숨기는 표준 방법을 제공하려는 경우에 유용합니다.
  • 반복 논리는 컬렉션 자체에 내장되어 있으며 클라이언트 프로그램이 쉽게 반복할 수 있도록 도와줍니다.

JDK의 반복자 디자인 패턴

우리 모두는 Collection 프레임워크 Iterator가 반복자 패턴 구현의 가장 좋은 예라는 것을 알고 있지만 java.util.Scanner 클래스도 Iterator 인터페이스를 구현한다는 것을 알고 있습니까? Java 스캐너 클래스에 대해 알아보려면 이 게시물을 읽으십시오. Iterator 디자인 패턴의 전부입니다. 도움이 되고 이해하기 쉽기를 바랍니다.