[pattern] Iterator Pattern

해당 글은 여러 블로그에서 보고 정리한 글입니다. 아래 Refences란에 참조한 블로그 주소들이 존재합니다.

행위 패턴

반복적으로 사용되는 객체들의 상호작용을 패턴화한 것으로, 클래스나 객체들이 상호작용하는 방법과 책임을 분산하는 방법을 정의한다. 객체의 기능은 변하지 않지만 일을 처리하는 방법이 달라질 때가 있다. 응용 분야에 따라 행위가 다른 객체로 옮겨 가거나 알고리즘이 대체되는 경우이다. 그런 경우 대부분 상속 개념을 이용해 사용할 수 있다. 행위 패턴은 여러 가지 행위 관련 패턴을 사용하여 독립적으로 일을 처리하고자 할 때 사용한다. 즉 행위 패턴은 메시지 교환과 관련된 것으로, 객체들 간의 행위나 알고리즘 등과 관련된 패턴을 말한다.[네이버 지식백과] Gof 디자인 패턴 (쉽게 배우는 소프트웨어 공학, 2015. 11. 30., 김치수)

이터레이터 패턴

컬렉션 구현 방법을 노출시키지 않고 컬렉션 객체들(리스트, 큐, 스택, 트리 ...)의 요소를 순회할 수 있는 행동 디자인패턴입니다.

아래와 같이 이터레이터 내에도 여러 종류가 있습니다.

When?

• 다른 자료구조(컬렉션)를 하나씩 조회해보고 싶을 시 각자 다른 루프를 돌려야 합니다.
• 이터레이터 패턴을 적용할 시 반복되는 자료구조는 다형적으로 사용 가능합니다.
• 사실 이렇게 작성했지만 여전히 어쩔 때 쓰이는지 잘 모르겠네요... ㅠㅠ

int[] arr = {1,2,3,4,5};

List list = Arrays.stream(arr).boxed().collect(Collectors.toList());
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
  System.out.println(arr[i]);
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
  System.out.println(list.get(i));
}

Iterator 패턴 구조

• Aggregate: Iterator 역할을 만들어내는 인터페이스 정의
• Iterator: 요소를 순서대로 검색해가는 인터페이스 정의
• ConcreateAggregate: Aggregate가 정의한 인터페이스를 구현
• ConcreateIterator: Iterator가 정의한 인터페이스를 구현

사용 예제

치킨과 피자 두가지 음식의 종류들에 대해 Iterator 패턴을 적용시킨 예제를 구현해 보겠습니다.

Aggregate

public interface Aggregate {
    public abstract Iterator iterator();
}

Menu

public class Menu implements Aggregate {
    private Food[] foods;
    private int last = 0 ;

    public Menu(int maxsize) {
        this.foods = new Food[maxsize];
    }

    public Food getFoodAt(int index) {
        return foods[index];
    }

    public void addFood(Food food) {
        this.foods[last] = food;
        last++;
    }

    public int getLength() {
        return last;
    }

    @Override
    public Iterator iterator() {
        return new MenuIterator(this);
    }
}

Food

public abstract class Food {
    public abstract String getName();
    public abstract long getPrice();
}

Chicken

public class Chicken extends Food {
    private String name;
    private long price;
    public Chicken(String name, long price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public long getPrice() {
        return price;
    }
}

Pizza

public class Pizza extends Food {
    private String name;
    private long price;
    public Pizza(String name, long price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public long getPrice() {
        return price;
    }
}

Iterator

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

MenuIterator

public class MenuIterator implements Iterator {

    private Menu menu;
    private int index;

    public MenuIterator(Menu menu) {
        this.menu = menu;
        this.index = 0;
    }

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

    @Override
    public Object next() {
        Food food = menu.getFoodAt(index);
        index++;
        return food;
    }
}

Test

class IteratorTest {
    @Test
    public void 치킨_피자_메뉴_확인 () {
        Menu menuByChicken = new Menu(5);
        menuByChicken.addFood(new Chicken("후라이드치킨", 16000));
        menuByChicken.addFood(new Chicken("양념치킨", 17000));
        menuByChicken.addFood(new Chicken("간장치킨", 17000));
        menuByChicken.addFood(new Chicken("고추바사삭", 17000));
        menuByChicken.addFood(new Chicken("뿌링클", 17000));

        Menu menuByPizza = new Menu(3);
        menuByPizza.addFood(new Pizza("불고기피자", 23000));
        menuByPizza.addFood(new Pizza("슈퍼슈프림피자", 24000));
        menuByPizza.addFood(new Pizza("페퍼로니피자", 19000));

        Iterator it = menuByChicken.iterator();
//        Iterator it = menuByPizza.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            Food food = (Food)it.next();
            System.out.println("메뉴명 : " + food.getName() + " | 가격 : " + food.getPrice());
        }
    }

이렇게 Iterator 패턴을 구현할 수 있습니다. 실제 코드의 경우 아래의 링크를 참조해 주시기 바랍니다.

https://github.com/KrGil/TIL/tree/main/Programmers/src/main/java/patterns/iterator_design_patterns

긴 글 읽느라 고생하셨습니다. 감사합니다.

번외

Iterator vs Enumeration

Iterator는 remove() 메소드가 존재합니다.

삭제할 일이 없이 안전하게 구현하고 싶다면 Enumeration을 사용하지만 보통 프로그램의 요구사항이 어떻게 변할 지 예측하기 힘들기에 Iterator를 선호하는 듯 합니다.

References

https://yiyj1030.tistory.com/402

https://blog.naver.com/bluenara/221685287446

https://jjjayyy.tistory.com/106

https://jusungpark.tistory.com/25

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3532971&cid=58528&categoryId=58528&expCategoryId=58528