迭代器模式

引言

在面向对象编程中，经常遇到集合对象，在对其操作时重点工作有：1、集合内部数据的存储，2、集合内部数据的查询。在面向对象设计原则中有一条是单一职责原则，所以要分离这些职责，用不同的类承担不同的责任。迭代器就是针对集合产生的，用来遍历集合元素的职责。

迭代器模式

• 定义
  提供一种顺序访问一个聚合对象中各个元素，而又不暴漏该对象集合内部数据结构的方法。
• 架构图
  
  如上图所示，在迭代器模式中，迭代器需要承担遍历集合对象的职责，所以将对象升级为个集合，也就是聚合类，为了遍历则为聚合类提供一个迭代器类。在针对接口编程中，可以为聚合接口、迭代器接口，再加上接口的实现，四个类就产生了。
  从上图可以看出，迭代器模式由以下角色组成：
  
  • 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 Iteraror）：具体迭代器角色实现了迭代器接口，并需要记录遍历中的当前位置。
  • 聚合角色（Aggregate）：聚合角色负责定义获得迭代器角色的接口
  • 具体聚合角色（Concrete Aggregate）：具体聚合角色实现聚合角色接口。
    具体聚合角色依赖于具体迭代器（产生具体迭代器），同时具体迭代器调用具体聚合角色，对它进行迭代。

程序设计

实现对一个集合类的查询功能。

1. 程序设计图
   
2. 程序代码

public interface IAggergate {    IIterator CreateIterator();}public interface IIterator {    bool HasNext();    void Next();    void First();    object CueerntItem();}public class ConcreteAggergate : IAggergate{    int [] num;    public ConcreteAggergate()    {         num = new int[]{1,2,3,4};    }    //提供聚合类中供遍历集合的长度    public int Length()    {        return num.Length;    }    //提供遍历查询的值    public int GetElement(int index)    {        return num[index];    }    public virtual IIterator CreateIterator()    {        return new ConcreteIterator(this);    }}ublic class ConcreteIterator : IIterator{    int position = -1;    //因为要对Concrete对象遍历    ConcreteAggergate _list;    //关键在迭代器中传入需要操作的对象，对象提供长度和值得函数，供调用。    public ConcreteIterator(ConcreteAggergate list)    {        _list = list;        position = 0;    }    public virtual bool HasNext()    {        if (position >= _list.Length())        {            return false;        }        else            return true;    }    public virtual void Next()    {        if (position < _list.Length())        {            position++;        }           }    public virtual void First()    {        position = 0;    }    public virtual object CueerntItem()    {        return _list.GetElement(position);    }}//程序调用程序public class program{    public static void Main(string [] args)    {        IAggergate age = new ConcreteAggergate();        IIterator tor = age.CreateIterator();        while(tor.HasNext())        {            int i = (int)tor.CueerntItem();            Console.WriteLine(i.ToString());            tor.Next();        }    }}

迭代器模式的实现

• 为迭代器和聚类分别建立接口，以及接口的具体实现类

• 迭代器接口有常用的查询、初始化等功能，聚类接口创建迭代器（就是将在具体实体类中将自己传入到迭代器中以供调用）

  Net中迭代器模式的应用

在.NET下，迭代器模式中的聚集接口和迭代器接口都已经存在了，其中IEnumerator接口扮演的就是迭代器角色，IEnumberable接口则扮演的就是抽象聚集的角色

//IEnumable是个抽象聚类public class Persons : IEnumerable {     string[] m_Names; //只有类实现了IEnumerable才能在foreach调用。    public Persons(params string[] Names)     {         m_Names = new string[Names.Length];         Names.CopyTo(m_Names,0);     }     public IEnumerator GetEnumerator()     {         foreach (string s in m_Names)         { //通过yield自动实现了返回集合            yield return s;         }     } } class Program {     static void Main(string[] args)     {         Persons arrPersons = new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien");         foreach (string s in arrPersons)         {             Console.WriteLine(s);         }        Console.ReadLine();     } }

综述

代器模式就是抽象一个迭代器类来分离了集合对象的遍历行为，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。迭代器模式使得访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示，即迭代抽象。迭代器模式为遍历不同的集合结构提供了一个统一的接口，从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。