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通俗易懂设计模式解析---迭代器模式

Python 1年前
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前言

今天我们一起看看行为模式中的迭代器模式,迭代是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。在系统开发中简单说可以理解成遍历。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或者内部表示。

迭代器模式介绍

一、来由

在系统开发中,集合对象内部表示各不相同。底层构造也尽不相同。对于这些对象,我们希望在不暴露其底层和内部表示的同时,可以使外部客户访问其中元素。迭代器模式就为这一需求提供了极其优雅的实现。

二、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。

三、案例图

file

四、迭代器模式代码示例

我们从上面的案例图可见,迭代器模式主要包含以下四个部分:

抽象迭代器:****定义了访问和遍历元素的接口,然后在其子类中实现这些方法。

具体迭代器:****实现抽象迭代器接口,完成对集合对象的遍历。同时对遍历时的位置进行跟踪。

抽象聚合类:****主要用于储存对象,创建相应的迭代器对象的接口。带有一个createIterator()方法用于创建迭代器对象。

具体聚合类:****实现创建相应的迭代器对象的接口,实现createIterator()方法,并且返回与该具体聚合相对应的具体迭代器ConcreteIterator实例。

介绍完迭代器模式之后,接下来我们具体来看看迭代器模式的具体实现吧。具体如下:

namespace Iterator_Pattern
{
class IteratorPattern
{
}

/// <summary>
/// 抽象聚合类、包含一个创建迭代器对象的方法
/// </summary>
public interface IListAggregate
{
Iterator GetIterator();
}

/// <summary>
/// 抽象迭代器、包含访问和遍历元素的方法
/// </summary>
public interface Iterator
{
/// <summary>
/// 是否有下一个元素
/// </summary>
/// <returns></returns>
bool IsNext();
/// <summary>
/// 获取当前元素位置
/// </summary>
/// <returns></returns>
object GetCurrentIndex();
/// <summary>
/// 获取下一个元素
/// </summary>
void Next();
/// <summary>
/// 获取第一个元素、相当于重置
/// </summary>
void Start();
}

/// <summary>
/// 具体聚合类
/// </summary>
public class ConcreteListAggregate : IListAggregate
{ 
string[] list;
public ConcreteListAggregate()
{
list = new string[] { "张三", "李四", "王五", "赵六" };
}

/// <summary>
/// 创建迭代器对象
/// </summary>
/// <returns></returns>
public Iterator GetIterator()
{
return new ConcreteIterator(this);
}

/// <summary>
/// 获取对象长度
/// </summary>
public int Length
{
get { return list.Length; }
}

/// <summary>
/// 获取指定位置元素
/// </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)
{
//获取迭代器对象

IListAggregate listAggregate = new ConcreteListAggregate();
Iterator iterator = listAggregate.GetIterator(); 
while (iterator.IsNext())
{
var result = iterator.GetCurrentIndex();
Console.WriteLine(result);
iterator.Next();

}
}
}
}

使用场景及优缺点

一、使用场景

1、访问聚合对象的内容不需要暴露其内部表示。

2、需要为聚合对象提供多种遍历方式。

3、为了遍历不同的聚合结构对象提供统一的接口

二、优点

1、访问聚合对象内容时无需暴露其内部表示。

2、迭代器模式为不同的聚合结构对象提供了统一的接口。

3、在同一个聚合对象上可以实现多种遍历。

4、增加新的聚合类和迭代类较为方便,无需修改之前的代码

三、缺点

1、 迭代器模式将存储数据和遍历数据的责任进行了分离。增加新的聚合类型的时候需要增加新的迭代器类。存在成对增加的。增加了系统的复杂性。

总结

迭代器模式到这里就介绍完了。迭代器模式就是通过迭代器类将集合对象的遍历行为进行区分开来。这样一来就可以不暴露集合对象的内部表示了。又可以使外部能正常的使用访问其元素。这个模式并不复杂。把握好其中每个角色的职责,进行连贯就好了。在.Net中我们也可以发现一个现成的迭代器模式。这也是最好的教程案例。Enumerable作为了一个抽象聚合类、IEnumerator作为一个抽象迭代器。在System.Collections命名空间之下。有兴趣深究的可以去研究下。

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本文标题:通俗易懂设计模式解析---迭代器模式

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