Паттерн "Итератор" в Java — Iterable, пагинация и for-each

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику Архитектору

Обзор GoF — в поведенческих паттернах. Аналог на C# (yield, LINQ) — в Итератор в C#. Здесь — Java: Iterable / Iterator, enhanced for и итератор, который скрывает пагинацию из БД.

Загрузка редактора схем…

---

Задача паттерна

Iterator даёт последовательный обход элементов без раскрытия внутреннего устройства коллекции (массив, дерево, курсор в БД). Клиент работает через "окно" hasNext() / next(), не зная, что за ним.

В Java контракт зафиксирован в JDK:

Тип	Роль
Iterable<T>	Коллекция умеет выдать итератор (iterator())
Iterator<T>	hasNext(), next(), remove() (опционально)
for (T x : coll)	Синтаксический сахар над Iterable

---

Пагинация из БД — свой Iterator

Клиент обходит пользователей как обычную последовательность; подгрузка страниц спрятана внутри итератора.

import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.NoSuchElementException;
import java.util.function.Function;

public class PaginatedIterator<T> implements Iterator<T> {
    private final Function<Integer, List<T>> pageFetcher;
    private final int pageSize;
    private List<T> currentPage;
    private int pageIndex = 0;
    private int itemIndex = 0;

    public PaginatedIterator(Function<Integer, List<T>> pageFetcher, int pageSize) {
        this.pageFetcher = pageFetcher;
        this.pageSize = pageSize;
        this.currentPage = pageFetcher.apply(0);
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (itemIndex < currentPage.size()) {
            return true;
        }
        if (currentPage.size() < pageSize) {
            return false;
        }
        pageIndex++;
        currentPage = pageFetcher.apply(pageIndex);
        itemIndex = 0;
        return !currentPage.isEmpty();
    }

    @Override
    public T next() {
        if (!hasNext()) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        return currentPage.get(itemIndex++);
    }
}

Использование (Spring Data в лямбде — пример):

Iterator<User> users = new PaginatedIterator<>(
    page -> userRepository.findAll(PageRequest.of(page, 50)).getContent(),
    50
);

while (users.hasNext()) {
    process(users.next());
}

Тот же сценарий можно выразить через Stream и Spliterator, но явный Iterator нагляден и совместим с любым кодом, ожидающим Iterable.

---

Когда применять

Ситуация	Зачем Iterator
Разные структуры, один способ обхода	Единый контракт для списка, дерева, БД
Сложный обход (пагинация, ленивая подгрузка)	Детали не утекают в клиент
Несколько независимых проходов	У каждого вызова iterator() своё состояние

---

Риски

Для простого ArrayList отдельный класс итератора избыточен — достаточно встроенного API и for-each.

При изменении коллекции во время обхода (кроме Iterator.remove()) JVM бросает ConcurrentModificationException — fail-fast защита от "битого" состояния.

Iterator и Stream

Для одноразового ленивого пайплайна чаще уместен Stream (Stream API). Собственный Iterator оправдан, когда нужна совместимость с legacy-кодом, точный контроль страниц или обход вне стандартных коллекций.

---

См. также

• Поведенческие паттерны — Итератор
• Итератор в C#
• Коллекции Java