[Head First设计模式]生活中学设计模式——迭代器模式

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迭代器模式

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。

类图

角色

Iterator：定义访问和遍历元素的接口

Concretelterator：具体迭代器，实现迭代器接口，对该聚合遍历时跟踪当前位置。

Aggregate：聚合，定义创建相应迭代器对象的接口。

ConcreteAggregate：具体聚合，其工作是实现相应迭代器的接口，返回具体迭代器的一个适当的实例。

适用场景

1，访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示

2，支持对聚合对象的多种遍历

3，为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口（即支持多态迭代）

优缺点

优点：

1，支持以不同的方式遍历一个聚合

2，简化了聚合的接口

3，可同时进行多个遍历

缺点：

和集合密切相关，限制了其广泛使用。

一个例子

公共汽车售票员工作的场景：

售票员不管上来的是人还是行李，不管是中国人还是外国人，不管是内部员工还是别的，只要是来乘车的乘客，就必须要买票。也就是说，当我们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，就应该考虑用迭代模式。

另外，售票员从车头到车尾来售票，也可以从车尾向车头来售票，也就是说，当我们需要对聚集有很多种方式遍历时，可以考虑用迭代器模式。

由于不管乘客是什么，售票员的做法始终是相同的，都是从第一个开始，下一个，是否结束，当前售到那一个人，这些方法每天他都在做，也就是说，当遍历不同的聚集结构提供如开始、下一个、是否结束、当前哪一项等统一的过程，可以考虑使用迭代器模式。

 这里使用IEnumerator，.net中的迭代器接口

namespace System.Collections
{
    // 摘要: 
    //     支持对非泛型集合的简单迭代。
    [ComVisible(true)]
    [Guid("496B0ABF-CDEE-11d3-88E8-00902754C43A")]
    public interface IEnumerator
    {
        // 摘要: 
        //     获取集合中的当前元素。
        //
        // 返回结果: 
        //     集合中的当前元素。
        object Current { get; }

        // 摘要: 
        //     将枚举数推进到集合的下一个元素。
        //
        // 返回结果: 
        //     如果枚举数成功地推进到下一个元素，则为 true；如果枚举数越过集合的结尾，则为 false。
        //
        // 异常: 
        //   System.InvalidOperationException:
        //     在创建了枚举数后集合被修改了。
        bool MoveNext();
        //
        // 摘要: 
        //     将枚举数设置为其初始位置，该位置位于集合中第一个元素之前。
        //
        // 异常: 
        //   System.InvalidOperationException:
        //     在创建了枚举数后集合被修改了。
        void Reset();
    }
}

Concretelterator：具体迭代器，实现迭代器接口，对该聚合遍历时跟踪当前位置。

namespace Wolfy.迭代器模式
{
    public class Concretelterator : IEnumerator
    {
        private ConcreteAggregate aggregate;
       private  int currentIndex=-1;
        public Concretelterator(ConcreteAggregate aggregate)
        {
            this.aggregate = aggregate;
        }
        public object Current
        {
            get { return aggregate[currentIndex]; }
        }

        public bool MoveNext()
        {
            currentIndex++;
            return currentIndex < this.aggregate.Count;
           
        }

        public void Reset()
        {
            currentIndex = -1;
        }
    }
}

namespace Wolfy.迭代器模式
{
    public abstract class Aggregate
    {
        public abstract IEnumerator CreateEnumerator();
    }
}

ConcreteAggregate：具体聚合，其工作是实现相应迭代器的接口，返回具体迭代器的一个适当的实例。

namespace Wolfy.迭代器模式
{
    public class ConcreteAggregate : Aggregate
    {
        private  ArrayList arr=new ArrayList();
        public int Count
        {
            get { return arr.Count; }
        }
        public object this[int index]
        {
            get { return arr[index]; }
            set { arr.Insert(index, value); }
        }
        public override System.Collections.IEnumerator CreateEnumerator()
        {
            return new Concretelterator(this);
        }
    }
}

测试

namespace Wolfy.迭代器模式
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            ConcreteAggregate agg = new ConcreteAggregate();
            agg[0] = "乘客1";
            agg[1] = "乘客2";
            agg[2] = "乘客3";
            agg[3] = "乘客4";
            agg[4] = "乘客5";
            agg[5] = "乘客6";
            agg[6] = "乘客7";
            agg[7] = "乘客8";
            agg[8] = "乘客9";
            agg[9] = "乘客10";
            IEnumerator iterator =agg.CreateEnumerator();
            while (iterator.MoveNext())
            {
                Console.WriteLine(iterator.Current);
            }
            iterator.Reset();
            Console.Read();
        }
    }
}

结果：

总结

这个模式给你提供了一种方法，可以顺序访问一个聚集对象中的元素，而又不用知道内部是如何表示的。

参考书：

《Head First 设计模式》