이터레이터 패턴(Iterator Pattern)

이터레이터 패턴이란?

이터레이터를 사용하여 컬렉션의 요소들에 접근하는 디자인 패턴이다. 해당 패턴을 통해 여러 가지 자료구조와 상관없이 이터레이터라는 하나의 인터페이스로 순회가 가능하다.

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예제를 통해 어떻게 구현하는지 알아보자.

위의 사진과 같은 구조로 되어있고, 아래와 같이 코드를 구현했다.

 

public interface Aggregate {
	Iterator createIterator();
}




public class Book {
	private String name;

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

	public String getName() {
		return name;
	}
}




public class BookShelf implements Aggregate {
	private Book[] books;
	private int last = 0;

	public BookShelf(int size) {
		books = new Book[size];
	}

	public Book getBook(int index) {
		return books[index];
	}

	public int getLength() {
		return last;
	}

	public void appendBook(Book book) {
		if (last >= books.length) {
			System.out.println("full");
			return;
		}

		this.books[last] = book;
		last++;
	}

	@Override
	public Iterator createIterator() {
		return new BookShelfIterator(this);
	}
}




public class BookShelfIterator implements Iterator {
	private BookShelf bookShelf;
	private int index = 0;

	public BookShelfIterator(BookShelf bookShelf) {
		this.bookShelf = bookShelf;
	}

	@Override
	public boolean hasNext() {
		return index < bookShelf.getLength();
	}

	@Override
	public Object next() {
		Book book = bookShelf.getBook(index);
		index++;
		return book;
	}
}




public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		BookShelf bookShelf = new BookShelf(10);

		Book book1 = new Book("book1");
		Book book2 = new Book("book2");
		Book book3 = new Book("book3");

		bookShelf.appendBook(book1);
		bookShelf.appendBook(book2);
		bookShelf.appendBook(book3);

		System.out.println("현재 꽃혀있는 책은 " + bookShelf.getLength() + "권");

		Iterator iterator = bookShelf.createIterator();

		while (iterator.hasNext()) {
			Book book = (Book)iterator.next();
			System.out.println(book.getName());
		}
	}
}

Aggregate 인터페이스는 Iterator를 생성하는 역할을 하는 인터페이스이다.

BookShelf 클래스는 책꽂이 객체이다. Aggregate를 구현하는 구현체이기도 하다.

BookShelfIterator 클래스는 Iterator를 수행하기 위해 Iterator 인터페이스를 상속받는 클래스이다.

예제 참고 : https://velog.io/@cham/Design-Pattern-이터레이터-패턴-iterator-pattern

 

위의 예제를 보면 Iterator 객체를 구현함으로써 해당 Iterator 객체로 순회가 가능한 것을 볼 수 있다.

지금은 Book 객체를 BookShelf.books[] 라는 정적배열에 담고 있지만, 만약 창고라는 객체에서는 Book 객체를 다른 자료구조로 담는다는 상황을 가정해보자.

해당 패턴을 사용하지 않는다면 창고 객체에 있는 Book을 순회하려면 다시 순회코드를 작성해야 할 것이다. 하지만 해당 패턴을 이용한다면 기존에 Iterator로 순회하는 것을 동일하게 사용할 수 있다.

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패턴 사용 시기

• 컬렉션에 상관없이 객체 순회 방식을 통일할 때
• 컬렉션의 복잡한 내부 구조를 클라이언트로부터 숨기고 싶을 때
• 컬렉션 종류가 변경 가능성이 있을 때

 

장점

• 여러 형태의 자료 구조에 대해 동일한 순회 방법을 제공
• 컬렉션의 내부 구조 및 순회 방식을 몰라도 됨
• 단일 책임 원칙(SRP) 준수 - 순회 알고리즘을 Iterator 구현체에 맡겨 각 클래스의 책임이 분리됨
• 개방 폐쇄 원칙(OCP) 준수 - 자료구조의 종류가 변경되어도 순회 코드는 손상되지 않아 수정에는 닫혀있음

 

단점

• 간단한 컬렉션만 사용하는 경우 패턴을 적용하면 오히려 복잡도만 증가할 수 있음

 

 

참고 : https://inpa.tistory.com/entry/GOF-%F0%9F%92%A0-%EB%B0%98%EB%B3%B5%EC%9E%90Iterator-%ED%8C%A8%ED%84%B4-%EC%99%84%EB%B2%BD-%EB%A7%88%EC%8A%A4%ED%84%B0%ED%95%98%EA%B8%B0