设计模式(15) 迭代器模式（Iterator）C++实现

问题聚焦：

    当我们在KTV唱歌的时候，会使用控制系统进行切歌、选中、删除、插到队首等功能，而这是我们无需知道歌曲在曲库中是如何存放的。

    这便是迭代器模式的思想：提供一种方法访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

    对于迭代器我们并不陌生，C++标准库中的容器都提供了迭代器访问模式。当我们自定义某些聚合型类提供给客户使用的时候，并不希望暴露对象内部的构造，这时定义一个迭代器是比较好的解决方案。

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思想：

对聚合类（如列表）的访问和遍历从列表对象中分离出来，并放入一个迭代器对象中

迭代器定义了一个访问该列表元素的接口，迭代器负责跟踪当前的元素，即知道哪些元素已经遍历过了，如下图所示：

多态迭代：

 

列表对象负责创建相应的迭代器

结构：

参与者：

• 迭代器角色（Iterator）：迭代器角色负责定义访问和遍历元素的接口。
• 具体迭代器角色（Concrete Iterator）：具体迭代器角色要实现迭代器接口，并要记录遍历中的当前位置。
• 集合角色（Aggregate）：集合角色负责提供创建具体迭代器角色的接口。
• 具体集合角色（Concrete Aggregate）：具体集合角色实现创建具体迭代器角色的接口——这个具体迭代器角色于该集合的结构相关。

效果：

• 支持以不同的方式遍历一个集合
• 迭代器简化了聚合的接口
• 在同一个集合上可以有多个遍历

Demo

 迭代器模式示例

    模拟KTV点歌系统

    功能：切歌，选中，插入到队首等功能

    一般来说，迭代器尽量不要改变所遍历的聚类，所以在这个例子中，只提供遍历功能

/*** 迭代器类声明定义 ***/template <typename Item>class Iterator{public:    virtual Item* first() = 0;    virtual Item* next() = 0;    //virtual void toTop(Item* ) = 0;    virtual Item* currentItem() = 0;    virtual bool isDone() = 0;    virtual ~Iterator() {};};template <typename Item>class KtvCrlor : public Iterator<Item>{public:    KtvCrlor(SongsBook<Item>* songsbook) : songsbook(songsbook), index(0) { }    virtual Item* first();    virtual Item* next();    virtual Item* currentItem();    virtual bool isDone();private:    SongsBook<Item>* songsbook;    int index;};/*** 聚类声明定义 ***/template<typename Item>class Aggregate{public:    Aggregate<Item>() {};    virtual Iterator<Item>* createIterator() = 0;    virtual ~Aggregate() {};};template<typename Item>class SongsBook : public Aggregate<Item>{public:    SongsBook<Item>() : Aggregate<Item>() { };    void addSong(Item* song);       int count();       virtual Iterator<Item>* createIterator();       Item* operator[](int index);private:    std::vector<Item*> songs;};

使用：

#include "ktv.h"#include<string>int main(){    SongsBook<std::string>* songsbook = new SongsBook<std::string>();    Iterator<std::string>* ktvController = songsbook->createIterator();    /* 选中歌曲 */    std::cout << "请选择歌曲" << std::endl;    songsbook->addSong(new std::string("春天里"));    songsbook->addSong(new std::string("生如夏花"));    songsbook->addSong(new std::string("我是一棵秋天的树 "));    songsbook->addSong(new std::string("冬天里的一把火"));    /* 遍历曲库 */    std::cout << std::endl;    std::cout << "当前列表中包含歌曲: " << songsbook->count() << "首" << std::endl;    while(!ktvController->isDone()) {        std::cout << *ktvController->next() << std::endl;    }    system("Pause");}

运行截图：

    

点击获取源代码

编译环境：VS2010

参考资料：

《设计模式:可复用面向对象软件的基础》

http://blog.csdn.net/lcl_data/article/details/9310313   我所理解的设计模式（C++实现）——迭代器模式（Iterator Pattern）