定義與特點
結構與實作
- 模式的結構
- 模式的實作
應用場景
擴展：與組合模式結合

在現實生活以及程式設計中，經常要訪問一個聚合物件中的各個元素，如“資料結構”中的鏈表遍歷，通常的做法是將鏈表的創建和遍歷都放在同一個類中，但這種方式不利于程式的擴展，如果要更換遍歷方法就必須修改程式源代碼，這違背了 “開閉原則”，

既然將遍歷方法封裝在聚合類中不可取，那么聚合類中不提供遍歷方法，將遍歷方法由用戶自己實作是否可行呢？答案是同樣不可取，因為這種方式會存在兩個缺點：

暴露了聚合類的內部表示，使其資料不安全，
增加了客戶的負擔，

“迭代器模式”能較好地克服以上缺點，它在客戶訪問類與聚合類之間插入一個迭代器，這分離了聚合物件與其遍歷行為，對客戶也隱藏了其內部細節，且滿足“單一職責原則”和“開閉原則”，

定義與特點

迭代器（Iterator）模式的定義：提供一個物件來順序訪問聚合物件中的一系列資料，而不暴露聚合物件的內部表示，
迭代器模式是一種物件行為型模式，其主要優點如下：

訪問一個聚合物件的內容而無須暴露它的內部表示，
遍歷任務交由迭代器完成，這簡化了聚合類，
它支持以不同方式遍歷一個聚合，甚至可以自定義迭代器的子類以支持新的遍歷，
增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有代碼，
封裝性良好，為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的介面，

其主要缺點是：增加了類的個數，這在一定程度上增加了系統的復雜性，

結構與實作

迭代器模式是通過將聚合物件的遍歷行為分離出來，抽象成迭代器類來實作的，其目的是在不暴露聚合物件的內部結構的情況下，讓外部代碼透明地訪問聚合的內部資料，

模式的結構

迭代器模式主要包含以下角色：

抽象聚合（Aggregate）角色：定義存盤、添加、洗掉聚合物件以及創建迭代器物件的介面，
具體聚合（ConcreteAggregate）角色：實作抽象聚合類，回傳一個具體迭代器的實體，
抽象迭代器（Iterator）角色：定義訪問和遍歷聚合元素的介面，通常包含 HasNext()、First()、Next() 等方法，
具體迭代器（Concretelterator）角色：實作抽象迭代器介面中所定義的方法，完成對聚合物件的遍歷，記錄遍歷的當前位置，

其結構圖如圖所示：

模式的實作

迭代器模式的實作代碼如下：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        IAggregate ag = new ConcreteAggregate();
        ag.Add("中山大學");
        ag.Add("華南理工");
        ag.Add("韶關學院");
        Console.WriteLine("聚合的內容有：");
        IIterator it = ag.GetIterator();
        while (it.HasNext())
        {
            Object ob = it.Next();
            Console.WriteLine(ob.ToString());
        }        
        Console.WriteLine("First：" + it.First().ToString());
        
        Console.Read();        
    }
}

//抽象聚合
public interface IAggregate
{ 
    void Add(Object obj); 
    void Remove(Object obj); 
    IIterator GetIterator(); 
}

//具體聚合
public class ConcreteAggregate : IAggregate
{ 
    private List<Object> list=new List<Object>(); 
    public void Add(Object obj)
    { 
        list.Add(obj); 
    }
    public void Remove(Object obj)
    { 
        list.Remove(obj); 
    }
    public IIterator GetIterator()
    { 
        return(new ConcreteIterator(list)); 
    }     
}

//抽象迭代器
public interface IIterator
{
    Object First();
    Object Next();
    bool HasNext();
}

//具體迭代器
public class ConcreteIterator : IIterator
{ 
    private List<Object> list=null; 
    private int index=-1; 
    public ConcreteIterator(List<Object> list)
    { 
        this.list=list; 
    } 
    public bool HasNext()
    { 
        if(index<list.Count-1)
        { 
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    public Object First()
    {
        index=0;
        Object obj=list[index];;
        return obj;
    }
    public Object Next()
    { 
        Object obj=null; 
        if(this.HasNext())
        { 
            obj=list[++index]; 
        } 
        return obj; 
    }   
}

程式運行結果如下：

聚合的內容有：
中山大學    
華南理工    
韶關學院   
First：中山大學

注：在C#中，推薦使用泛型代替Object以降低性能消耗，

應用場景

前面介紹了關于迭代器模式的結構與特點，下面介紹其應用場景，迭代器模式通常在以下幾種情況使用：

當需要為聚合物件提供多種遍歷方式時，
當需要為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的介面時，
當訪問一個聚合物件的內容而無須暴露其內部細節的表示時，

由于聚合與迭代器的關系非常密切，所以大多數語言在實作聚合類時都提供了迭代器類，因此大數情況下使用語言中已有的聚合類的迭代器就已經夠了，

擴展：與組合模式結合

迭代器模式常常與組合模式結合起來使用，在對組合模式中的容器構件進行訪問時，經常將迭代器潛藏在組合模式的容器構成類中，當然，也可以構造一個外部迭代器來對容器構件進行訪問，其結構圖如圖所示：

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標籤：設計模式

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