迭代器模式

作者: 小世界的野孩子 | 来源:发表于2019-10-09 15:38 被阅读0次

    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

    image

    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。I****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。


     一个人如若不能使自己的人生辉煌,但也没有理由使它黯淡;人生可以平凡,但不可以庸俗、堕落;人生不在乎掠取多少,而在于追求过程的完美与卓越!

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