設計模式【迭代器模式Iterator Pattern】

迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是 Java 和 .Net 編程環境中非常常用的設計模式。這種模式用於順序訪問集合對象的元素，不需要知道集合對象的底層表示。

迭代器模式屬於行爲型模式。

介紹

意圖：提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又無須暴露該對象的內部表示。

主要解決：不同的方式來遍歷整個整合對象。

何時使用：遍歷一個聚合對象。

如何解決：把在元素之間遊走的責任交給迭代器，而不是聚合對象。

關鍵代碼：定義接口：hasNext, next。

應用實例：JAVA 中的 iterator，C#的Enumerator

優點： 1、它支持以不同的方式遍歷一個聚合對象。 2、迭代器簡化了聚合類。 3、在同一個聚合上可以有多個遍歷。 4、在迭代器模式中，增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有代碼。

缺點：由於迭代器模式將存儲數據和遍歷數據的職責分離，增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，類的個數成對增加，這在一定程度上增加了系統的複雜性。

使用場景： 1、訪問一個聚合對象的內容而無須暴露它的內部表示。 2、需要爲聚合對象提供多種遍歷方式。 3、爲遍歷不同的聚合結構提供一個統一的接口。

注意事項：迭代器模式就是分離了集合對象的遍歷行爲，抽象出一個迭代器類來負責，這樣既可以做到不暴露集合的內部結構，又可讓外部代碼透明地訪問集合內部的數據。

實現

我們將創建一個敘述導航方法的 Iterator 接口和一個返回迭代器的 Container 接口。實現了 Container 接口的實體類將負責實現 Iterator 接口。

IteratorPatternDemo，我們的演示類使用實體類 NamesRepository 來打印 NamesRepository 中存儲爲集合的 Names。

步驟 1

創建接口。

Iterator.cs

namespace IteratorPattern
{
    interface Iterator
    {
        bool hasNext();
        object next();
    }
}

Container.cs

namespace IteratorPattern
{
    interface Container
    {
        Iterator getIterator();
    }
}

步驟 2

創建實現了 Container 接口的實體類。該類有實現了 Iterator 接口的內部類 NameIterator。

NameRepository.cs

namespace IteratorPattern
{
    class NameRepository : Container
    {
        public string[] names = { "Robert", "John", "Julie", "Lora" };

        public Iterator getIterator()
        {
            return new NameIterator(names);
        }

        public class NameIterator : Iterator
        {
            int index;
            string[] namesOrigin = null;
            public NameIterator(string[] names)
            {
                namesOrigin = names;
            }
            public bool hasNext()
            {
                if (index < namesOrigin.Length)
                    return true;
                return false;
            }

            public object next()
            {
                if(this.hasNext())
                {
                    return namesOrigin[index++];
                }
                return null;
            }
        }
    }
}

步驟 3

使用 NameRepository 來獲取迭代器，並打印名字。

IteratorPatternDemo.cs

using System;
namespace IteratorPattern
{
    class IteratorPatternDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            NameRepository namesRepository = new NameRepository();
            for (Iterator iter = namesRepository.getIterator(); iter.hasNext(); )
            {
                string name = (string)iter.next();
                Console.WriteLine("Name : " + name);
            }
            Console.Read();
        }
    }
}

步驟 4

驗證輸出。

Name : Robert
Name : John
Name : Julie
Name : Lora