一、简介(Brief Introduction)
提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部表示
例子1:电视遥控器的频道遍历
二、模式分析(Analysis)
Iterator(迭代器):迭代器定义访问和遍历元素的接口
ConcreteIterator(具体迭代器):具体迭代器实现迭代器接口,对该聚合遍历时跟踪当前位置,跟踪聚合中的当前对象,并能够计算出待遍历的后继对象
Aggregate(聚合):聚合定义创建相应迭代器对象的接口
ConcreteAggregate(具体聚合):具体聚合实现创建相应迭代器的接口,该操作返回ConcreteIterator的一个适当的实例
三、案例分析(Example)
namespace 迭代器
{
1、客户端
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ConcrteAggregate a = new ConcrteAggregate();
a[0] = "大鸟";
a[1] = "小菜";
a[2] = "行李";
a[3] = "老外";
a[4] = "公交内部员工";
a[5] = "小偷";
Iterator i = new ConcreteIterator(a);
object item = i.First();
while (!i.IsDone())
{
Console.WriteLine("{0} 请买票!", i.CurrentItem());
i.Next();
}
Console.Read();
}
}
2、Itrator迭代器抽象类
abstract class Iterator
{
public abstract object First();
public abstract object Next();
public abstract bool IsDone();
public abstract object CurrentItem();
}
3、Aggregate聚集抽象类
abstract class Aggregate
{
public abstract Iterator CreateIterator();
}
//concreteIterator具体迭代器,继承Iterator
class ConcreteIterator : Iterator
{
private ConcrteAggregate aggregate;
private int current = 0;
public ConcreteIterator(ConcrteAggregate aggregate)
{
this.aggregate = aggregate;
}
public override object First()
{
return aggregate[0];
}
public override object Next()
{
object ret = null;
current++;
if (current < aggregate.Count )
{
ret = aggregate[current];
}
return ret;
}
public override bool IsDone()
{
return current >= aggregate.Count ? true : false;
}
public override object CurrentItem()
{
return aggregate[current];
}
}
4、ConcreteAggregate具体聚集类,
class ConcrteAggregate : Aggregate
{
private IList <object > items=new List <object>();
public override Iterator CreateIterator()
{
return new ConcreteIterator (this);
}
public int Count
{
get{return items.Count;}
}
public object this[int index]
{
get{return items[index];}
set{items.Insert(index,value );}
}
}
}
四、解决的问题(What To Solve)
迭代器模式可用来:
• 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。
• 需要为聚合对象提供多种遍历方式。
• 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口 (即, 支持多态迭代)
迭代器模式是与集合共生共死的,一般来说,我们只要实现一个集合,就需要同时提供这个集合的迭代器。假如我们要实现一个这样的新的容器,当然也需要引入迭代器模式,给我们的容器实现一个迭代器。
但是,由于容器与迭代器的关系太密切了,所以大多数语言在实现容器的时候都给提供了迭代器,并且这些语言提供的容器和迭代器在绝大多数情况下就可以满足我 们的需要,所以现在需要我们自己去实践迭代器模式的场景还是比较少见的,我们只需要使用语言中已有的容器和迭代器就可以了。
五、优缺点(Advantage and Disadvantage)
优点:
1 )它支持以不同的方式遍历一个聚合对象 : 复杂的聚合可用多种方式进行遍历。迭代器模式使得改变遍历算法变得很容易 : 仅需用一个不同的迭代器的实例代替原先的实例即可。你也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历。
2) 迭代器简化了聚合的接口有了迭代器的遍历接口,聚合本身就不再需要类似的遍历接口了。这样就简化了聚合的接口。
3) 在同一个聚合上可以有多个遍历每个迭代器保持它自己的遍历状态。因此你可以同时进行多个遍历。
4)在迭代器模式中,增加新的聚合类和迭代器类都很方便,无须修改原有代码,满足“开闭原则”的要求。
5)封装性良好,用户只需要得到迭代器就可以遍历,而对于遍历算法则不用去关心。
缺点
由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离,增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类,类的个数成对增加,这在一定程度上增加了系统的复杂性。对于比较简单的遍历(像数组或者有序列表),使用迭代器方式遍历较为繁琐,大家可能都有感觉,像ArrayList,我们宁可愿意使用for循环和get方法来遍历集合。
六、扩展(Extend)
1)聚合是一个管理和组织数据对象的数据结构。
2)聚合对象主要拥有两个职责:一是存储内部数据;二是遍历内部数据。
3)存储数据是聚合对象最基本的职责。
4)将遍历聚合对象中数据的行为提取出来,封装到一个迭代器中,通过专门的迭代器来遍历聚合对象的内部数据,这就是迭代器模式的本质。迭代器模式是“单一职责原则”的完美体现。
七、联系(Link)
Composite :迭代器常被应用到象复合这样的递归结构上。
FactoryMethod:多态迭代器靠Factory Method来例化适当的迭代器子类。
Memento:常与迭代器模式一起使用。迭代器可使用一个 Memento来捕获一个迭代的状态。迭代器在其内部存储Memento。
八、总结(Summary)
迭代器结合了封装和多态的面向对象程序设计原理。使用迭代器,你可以对集合中的对象进行操作,而无需专门了解集合如何显现或者集合包含什么(对象的种 类)。迭代器提供了不同固定迭代实现的统一接口,它完全包含了如何操纵特定集合的详细信息,包括显示哪些项(过滤)及其显示顺序(排序)。