设计模式笔记 17. Iterator 迭代器模式(行为型模式)

  

17. Iterator 迭代器模式       2008-09-09

动机(Motivation)

在软件构建过程中，集合对象内部结构常常变化各异。但对于这些集合对象，我们希望在不暴露其内部结构的同时，可以让外部客户代码透明地访问其中包含的元素；同时这种“透明遍历”也为“同一种算法在多种集合对象上进行操作”提供了可能。

使用面向对象技术将这种遍历机制抽象为“迭代器对象”为“应对变化中的集合对象”提供了一种优雅的方式。

意图(Intent)

提供一种方法顺序访问一个集合对象中的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。                                ——《设计模式》GoF

 

 

基本代码：

     // 聚焦抽象类
     abstract   class  Aggregate
    {
         public   abstract  Iterator CreateIterator();
    }

 

     // 具体聚焦类，继承Aggregate
     class  ConcreteAggregate : Aggregate
    {
         private  IList < object >  items  =   new  List < object > ();
         public   override  Iterator CreateIterator()
        {
             return   new  ConcreteIterator( this );
        }

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

         public   object   this [ int  index]
        {
             get  {  return  items[index]; }
             set  { items.Insert(index, value); }
        }
    }

 

// 迭代抽象类，用于定义得到开始对象，得到下一个对象，判断是否结尾，当前对象等抽象方法，统一接口
abstract   class  Iterator
{
     public   abstract   object  First();
     public   abstract   object  Next();
     public   abstract   bool  IsDone();
     public   abstract   object  CurrentItem();
}

 

     // 具体迭代器类，继承Iterator，实现开始下一个、是否结尾、当前对象等方法
     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 ;
        }
    }

 

反向遍历：

Code
    //反向遍历
    class ConcreteIteratorDesc : Iterator
    {
        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;
        }
    }

 

客户端代码：

     class  Program
    {
         static   void  Main( string [] args)
        {
            ConcreteAggregate a  =   new  ConcreteAggregate();
            a[ 0 ]  =   " a " ; a[ 1 ]  =   " b " ; a[ 2 ]  =   " c " ; a[ 3 ]  =   " d " ; a[ 4 ]  =   " e " ; a[ 5 ]  =   " f " ;

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

            Console.Read();
        }
    }

 

Iterator的几个要点：

迭代抽象：访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。

迭代多态：为遍历不同的集合结构提供一个统一的接口，从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。

迭代器的健壮性考虑：遍历的同时更改迭代器所在的集合结构，会导致问题。

适用性：

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)。