设计模式【迭代器模式Iterator Pattern】

迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）是 Java 和 .Net 编程环境中非常常用的设计模式。这种模式用于顺序访问集合对象的元素，不需要知道集合对象的底层表示。

迭代器模式属于行为型模式。

介绍

意图：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。

主要解决：不同的方式来遍历整个整合对象。

何时使用：遍历一个聚合对象。

如何解决：把在元素之间游走的责任交给迭代器，而不是聚合对象。

关键代码：定义接口：hasNext, next。

应用实例：JAVA 中的 iterator，C#的Enumerator

优点： 1、它支持以不同的方式遍历一个聚合对象。 2、迭代器简化了聚合类。 3、在同一个聚合上可以有多个遍历。 4、在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码。

缺点：由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离，增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类，类的个数成对增加，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

使用场景： 1、访问一个聚合对象的内容而无须暴露它的内部表示。 2、需要为聚合对象提供多种遍历方式。 3、为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口。

注意事项：迭代器模式就是分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。

实现

我们将创建一个叙述导航方法的 Iterator 接口和一个返回迭代器的 Container 接口。实现了 Container 接口的实体类将负责实现 Iterator 接口。

IteratorPatternDemo，我们的演示类使用实体类 NamesRepository 来打印 NamesRepository 中存储为集合的 Names。

步骤 1

创建接口。

Iterator.cs

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

Container.cs

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

步骤 2

创建实现了 Container 接口的实体类。该类有实现了 Iterator 接口的内部类 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;
            }
        }
    }
}

步骤 3

使用 NameRepository 来获取迭代器，并打印名字。

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();
        }
    }
}

步骤 4

验证输出。

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