16、迭代器模式

迭代器模式：

迭代器模式（Iterator），提供一种方法顺序访问每一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

何时使用：
当需要访问一个聚集对象，而且不管这些对象是什么都需要遍历的时候，就可以考虑使用迭代器模式。
需要对聚集有多种遍历方式时，可以考虑使用迭代器模式。

使用场景：
访问数组，集合，列表等数据时，尤其是在操作数据库数据时，是非常普遍的应用，但是由于它过于普遍，很多高级语言都对它进行了封装。
例：
.Net中的foreach in
Java中的for(Leaf leaf:childLeaf){…}

迭代器模式UML结构图：

基本代码：

  	abstract class Iterator
    {
        public abstract object First();
        public abstract object Next();
        public abstract bool IsDone();  //判断是否到结尾
        public abstract object CurrentItem();  //返回当前对象
    }

	//聚集抽象类
	abstract class Aggregate
    {
        public abstract Iterator CreateIterator();  //创建迭代器
    }

	//具体聚集类
    class ConcreteAggregate : Aggregate
    {
        private IList<object> items = new List<object>();  //声明一个IList泛型变量，用于存放聚合对象，用ArrayList同样可以实现
        public override Iterator CreateIterator()
        {
            return new ConcreteIterator(this);
        }

        public int Count
        {
            get { return items.Count; }
        }

        public object this[int index]  //声明一个索引器
        {
            get { return items[index]; }
            set { items.Insert(index, value); }
        }
    }

    class ConcreteIterator : Iterator
    {
        private ConcreteAggregate aggregate;
        private int current = 0;

        public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate)
        {
            this.aggregate = aggregate;
        }

        public override object First()
        {
            return aggregate[0];
        }

        public override object Next()
        {
            object ret = null;
            current++;

            if (current < aggregate.Count)
            {
                ret = aggregate[current];
            }

            return ret;
        }

        public override object CurrentItem()
        {
            return aggregate[current];
        }

        public override bool IsDone()
        {
            return current >= aggregate.Count ? true : false;
        }

    }

    class ConcreteIteratorDesc : Iterator  //倒序遍历（遍历方式可以有很多种）
    {
        private ConcreteAggregate aggregate;
        private int current = 0;

        public ConcreteIteratorDesc(ConcreteAggregate aggregate)
        {
            this.aggregate = aggregate;
            current = aggregate.Count - 1;
        }

        public override object First()
        {
            return aggregate[aggregate.Count - 1];
        }

        public override object Next()
        {
            object ret = null;
            current--;
            if (current >= 0)
            {
                ret = aggregate[current];
            }

            return ret;
        }

        public override object CurrentItem()
        {
            return aggregate[current];
        }

        public override bool IsDone()
        {
            return current < 0 ? true : false;
        }

    }
	
 	class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ConcreteAggregate a = new ConcreteAggregate();

            a[0] = "大鸟";
            a[1] = "小菜";
            a[2] = "行李";
            a[3] = "老外";
            a[4] = "公交内部员工";
            a[5] = "小偷";

            Iterator i = new ConcreteIterator(a);
            //Iterator i = new ConcreteIteratorDesc(a);
            object item = i.First();
            while (!i.IsDone())
            {
                Console.WriteLine("{0} 请买车票!", i.CurrentItem());
                i.Next();
            }

            Console.Read();
        }
    }

当然上述代码我们可以直接采用.NET框架给出的接口完成，我们只负责实现就OK。

例：foreach in在编译器中的工作：

	foreach (string item in a)
	{
   		Console.WriteLine("{0} 请买车票!", item);
	}

	//foreach in在编译器中的工作(实现IEumerator和IEnumerable两个接口来实现实际循环遍历，尽管我们不需要显示的引用迭代器，但是系统本身还是需要迭代器来实现遍历)：
	IEnumerator<string> e = a.GetEnumerator();
	while (e.MoveNext())
	{
		Console.WriteLine("{0} 请买车票!", e.Current);
	}