Java中的枚舉器（反復器）

2019-11-18 13:21:59

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　　在任何集合類中，必須通過某種方法在其中置入對象，再用另一種方法從中取得對象。究竟，容納各種各樣的對象正是集合的首要任務。在Vector中，addElement()便是我們插入對象采用的方法，而elementAt()是提取對象的唯一方法。Vector非常靈活，我們可在任何時候選擇任何東西，并可使用不同的索引選擇多個元素。
　　若從更高的角度看這個問題，就會發現它的一個缺陷：需要事先知道集合的準確類型，否則無法使用。乍看來，這一點似乎沒什么關系。但假若最開始決定使用Vector，后來在程序中又決定（考慮執行效率的原因）改變成一個List（屬于java1.2集合庫的一部分），這時又該如何做呢？
　　可利用“反復器”（Iterator）的概念達到這個目的。它可以是一個對象，作用是遍歷一系列對象，并選擇那個序列中的每個對象，同時不讓客戶程序員知道或關注那個序列的基礎結構。此外，我們通常認為反復器是一種“輕量級”對象；也就是說，創建它只需付出極少的代價。但也正是由于這個原因，我們常發現反復器存在一些似乎很希奇的限制。例如，有些反復器只能朝一個方向移動。
　　Java的Enumeration（枚舉，注釋②）便是具有這些限制的一個反復器的例子。除下面這些外，不可再用它做其他任何事情：
　　(1) 用一個名為elements()的方法要求集合為我們提供一個Enumeration。我們首次調用它的nextElement()時，這個Enumeration會返回序列中的第一個元素。
　　(2) 用nextElement()獲得下一個對象。
　　(3) 用hasMoreElements()檢查序列中是否還有更多的對象。
　　
　　②：“反復器”這個詞在C++和OOP的其他地方是經常出現的，所以很難確定為什么Java的開發者采用了這樣一個希奇的名字。Java 1.2的集合庫修正了這個問題以及其他許多問題。
　　
　　只可用Enumeration做這些事情，不能再有更多。它屬于反復器一種簡單的實現方式，但功能依然十分強大。為體會它的運作過程，讓我們復習一下本章早些時候提到的CatsAndDogs.java程序。在原始版本中，elementAt()方法用于選擇每一個元素，但在下述修訂版中，可看到使用了一個“枚舉”：
　　
　　//: CatsAndDogs2.java
　　// Simple collection with Enumeration
　　import java.util.*;
　　
　　class Cat2 {
　　　PRivate int catNumber;
　　　Cat2(int i) {
　　　　catNumber = i;
　　　}
　　　void print() {
　　　　System.out.println("Cat number " +catNumber);
　　　}
　　}
　　
　　class Dog2 {
　　　private int dogNumber;
　　　Dog2(int i) {
　　　　dogNumber = i;
　　　}
　　　void print() {
　　　　System.out.println("Dog number " +dogNumber);
　　　}
　　}
　　
　　public class CatsAndDogs2 {
　　　public static void main(String[] args) {
　　　　Vector cats = new Vector();
　　　　for(int i = 0; i < 7; i++)
　　　　　cats.addElement(new Cat2(i));
　　　　// Not a problem to add a dog to cats:
　　　　cats.addElement(new Dog2(7));
　　　　Enumeration e = cats.elements();
　　　　while(e.hasMoreElements())
　　　　　((Cat2)e.nextElement()).print();
　　　　// Dog is detected only at run-time
　　　}
　　} ///:~
　　
　　我們看到唯一的改變就是最后幾行。不再是：
　　
　　for(int i = 0; i < cats.size(); i++)
　　((Cat)cats.elementAt(i)).print();
　　
　　而是用一個Enumeration遍歷整個序列：
　　
　　while(e.hasMoreElements())
　　((Cat2)e.nextElement()).print();
　　
　　使用Enumeration，我們不必關心集合中的元素數量。所有工作均由hasMoreElements()和nextElement()自動照管了。
　　下面再看看另一個例子，讓我們創建一個常規用途的打印方法：
　　
　　//: HamsterMaze.java
　　// Using an Enumeration
　　import java.util.*;
　　
　　class Hamster {
　　　private int hamsterNumber;
　　　Hamster(int i) {
　　　　hamsterNumber = i;
　　　}
　　　public String toString() {
　　　　return "This is Hamster #" + hamsterNumber;
　　　}
　　}
　　
　　class Printer {
　　　static void printAll(Enumeration e) {
　　　　while(e.hasMoreElements())
　　　　　System.out.println(
　　　　　　e.nextElement().toString());
　　　}
　　}
　　
　　public class HamsterMaze {
　　　public static void main(String[] args) {
　　　　Vector v = new Vector();
　　　　for(int i = 0; i < 3; i++)
　　　　　v.addElement(new Hamster(i));
　　　　Printer.printAll(v.elements());
　　　}
　　} ///:~
　　
　　仔細研究一下打印方法：
　　
　　static void printAll(Enumeration e) {
　　　while(e.hasMoreElements())
　　　　System.out.println(
　　　　　e.nextElement().toString());
　　}
　　
　　注重其中沒有與序列類型有關的信息。我們擁有的全部東西便是Enumeration。為了解有關序列的情況，一個Enumeration便足夠了：可取得下一個對象，亦可知道是否已抵達了末尾。取得一系列對象，然后在其中遍歷，從而執行一個特定的操作——這是一個頗有價值的編程概念，本書許多地方都會沿用這一思路。
　　這個看似非凡的例子甚至可以更為通用，因為它使用了常規的toString()方法（之所以稱為常規，是由于它屬于Object類的一部分）。下面是調用打印的另一個方法（盡管在效率上可能會差一些）：
　　System.out.println("" + e.nextElement());
　　它采用了封裝到Java內部的“自動轉換成字串”技術。一旦編譯器碰到一個字串，后面跟隨一個“+”，就會希望后面又跟隨一個字串，并自動調用toString()。在Java 1.1中，第一個字串是不必要的；所有對象都會轉換成字串。亦可對此執行一次造型，獲得與調用toString()同樣的效果：
　　System.out.println((String)e.nextElement())
　　但我們想做的事情通常并不僅僅是調用Object方法，所以會再度面臨類型造型的問題。對于自己感愛好的類型，必須假定自己已獲得了一個Enumeration，然后將結果對象造型成為那種類型（若操作錯誤，會得到運行期違例）。

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