通俗易懂設計模式解析——迭代器模式
- 2019 年 10 月 10 日
- 筆記
前言
今天我們一起看看行為模式中的迭代器模式，迭代是重複回饋過程的活動，其目的通常是為了接近併到達所需的目標或結果。在系統開發中簡單說可以理解成遍歷。這種模式用於順序訪問集合對象的元素，不需要知道集合對象的底層或者內部表示。
迭代器模式介紹
一、來由
在系統開發中，集合對象內部表示各不相同。底層構造也盡不相同。對於這些對象，我們希望在不暴露其底層和內部表示的同時，可以使外部客戶訪問其中元素。迭代器模式就為這一需求提供了極其優雅的實現。
二、意圖
提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又無須暴露該對象的內部表示。
三、案例圖
四、迭代器模式程式碼示例
我們從上面的案例圖可見，迭代器模式主要包含以下四個部分：
抽象迭代器：定義了訪問和遍曆元素的介面，然後在其子類中實現這些方法。
具體迭代器：實現抽象迭代器介面，完成對集合對象的遍歷。同時對遍歷時的位置進行跟蹤。
抽象聚合類：主要用於儲存對象，創建相應的迭代器對象的介面。帶有一個createIterator()方法用於創建迭代器對象。
具體聚合類：實現創建相應的迭代器對象的介面，實現createIterator()方法，並且返回與該具體聚合相對應的具體迭代器ConcreteIterator實例。
介紹完迭代器模式之後，接下來我們具體來看看迭代器模式的具體實現吧。具體如下：
namespace Iterator_Pattern { class IteratorPattern { } /// <summary> /// 抽象聚合類、包含一個創建迭代器對象的方法 /// </summary> public interface IListAggregate { Iterator GetIterator(); } /// <summary> /// 抽象迭代器、包含訪問和遍曆元素的方法 /// </summary> public interface Iterator { /// <summary> /// 是否有下一個元素 /// </summary> /// <returns></returns> bool IsNext(); /// <summary> /// 獲取當前元素位置 /// </summary> /// <returns></returns> object GetCurrentIndex(); /// <summary> /// 獲取下一個元素 /// </summary> void Next(); /// <summary> /// 獲取第一個元素、相當於重置 /// </summary> void Start(); } /// <summary> /// 具體聚合類 /// </summary> public class ConcreteListAggregate : IListAggregate { string[] list; public ConcreteListAggregate() { list = new string[] { "張三", "李四", "王五", "趙六" }; } /// <summary> /// 創建迭代器對象 /// </summary> /// <returns></returns> public Iterator GetIterator() { return new ConcreteIterator(this); } /// <summary> /// 獲取對象長度 /// </summary> public int Length { get { return list.Length; } } /// <summary> /// 獲取指定位置元素 /// </summary> /// <param name="index"></param> /// <returns></returns> public object GetItem(int index) { return list[index]; } } public class ConcreteIterator : Iterator { private ConcreteListAggregate _list; private int _index; public ConcreteIterator(ConcreteListAggregate list) { _list = list; _index = 0; } public object GetCurrentIndex() { return _list.GetItem(_index); } public bool IsNext() { if (_index<_list.Length) { return true; } return false; } public void Next() { if (_index<_list.Length) { _index++; } } public void Start() { _index = 0; } } }
namespace Iterator_Pattern { class Program { static void Main(string[] args) { //獲取迭代器對象 IListAggregate listAggregate = new ConcreteListAggregate(); Iterator iterator = listAggregate.GetIterator(); while (iterator.IsNext()) { var result = iterator.GetCurrentIndex(); Console.WriteLine(result); iterator.Next(); } } } }
使用場景及優缺點
一、使用場景
1、訪問聚合對象的內容不需要暴露其內部表示。
2、需要為聚合對象提供多種遍歷方式。
3、為了遍歷不同的聚合結構對象提供統一的介面
二、優點
1、訪問聚合對象內容時無需暴露其內部表示。
2、迭代器模式為不同的聚合結構對象提供了統一的介面。
3、在同一個聚合對象上可以實現多種遍歷。
4、增加新的聚合類和迭代類較為方便，無需修改之前的程式碼
三、缺點
1、迭代器模式將存儲數據和遍曆數據的責任進行了分離。增加新的聚合類型的時候需要增加新的迭代器類。存在成對增加的。增加了系統的複雜性。
總結
迭代器模式到這裡就介紹完了。迭代器模式就是通過迭代器類將集合對象的遍歷行為進行區分開來。這樣一來就可以不暴露集合對象的內部表示了。又可以使外部能正常的使用訪問其元素。這個模式並不複雜。把握好其中每個角色的職責，進行連貫就好了。在.Net中我們也可以發現一個現成的迭代器模式。這也是最好的教程案例。IEnumerable作為了一個抽象聚合類、IEnumerator作為一個抽象迭代器。在System.Collections命名空間之下。有興趣深究的可以去研究下。
一個人如若不能使自己的人生輝煌，但也沒有理由使它黯淡;人生可以平凡，但不可以庸俗、墮落;人生不在乎掠取多少，而在於追求過程的完美與卓越!
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