迭代器模式（Iterator）:
迭代器模式允許你訪問一個資料項序列中的所有元素，而無須關心序列是什么型別（陣列、鏈表、串列或任何其他型別），它能有效地構建一個資料管道，經過一系列不同的轉換或過濾后再從管道的另一端出來，迭代器模式就是提供一種遍歷集合元素的統一介面，用一致的方法遍歷集合元素，不需要知道集合物件的底層表示，
迭代器模式的角色：
1）抽象迭代器（Iterator）：介面宣告了遍歷集合所需的操作（獲取下一個元素、獲取當前位置和重新開始迭代等），
2）具體迭代器（ConcreteIterator）：實作遍歷集合的一種特定演算法，迭代器物件必須跟蹤自身遍歷的進度，這使得多個迭代器可以相互獨立地遍歷同一個集合，
3）抽象聚合（Aggregate）：介面宣告一個或多個方法來獲取與集合兼容的迭代器，回傳方法的型別必須被宣告為迭代器介面，
4）具體聚合（ConcreteAggregate）：會在客戶端請求迭代器時回傳一個特定的具體迭代器類物體，
5）客戶端（Client）：通過集合和迭代器的介面與兩者進行互動， 這樣一來客戶端無需與具體類進行耦合， 允許同一客戶端代碼使用各種不同的集合和迭代器，
示例：
先假設有兩家餐廳，主營業務不同，一家是早餐店，一家是晚餐店，
1 /// <summary> 2 /// 選單明細項 3 /// </summary> 4 public class MenuItem 5 { 6 private string name; 7 private string description; 8 private bool vegetarin; 9 private double price; 10 11 public MenuItem(string name, string description, bool vegetarin, double price) 12 { 13 this.name = name; 14 this.description = description; 15 this.vegetarin = vegetarin; 16 this.price = price; 17 } 18 19 public string GetName() 20 { 21 return this.name; 22 } 23 24 public double GetPrice() 25 { 26 return price; 27 } 28 29 public bool IsVegetarian() 30 { 31 return vegetarin; 32 } 33 34 public string GetDescription() 35 { 36 return description; 37 } 38 } 39 40 /// <summary> 41 /// 早餐選單 42 /// </summary> 43 public class BreakfastMenu 44 { 45 private List<MenuItem> menuItems; 46 47 public BreakfastMenu() 48 { 49 menuItems = new List<MenuItem>(); 50 AddItem("牛奶", "牛奶description", false, 3.0); 51 AddItem("油條", "油條description", false, 1.0); 52 AddItem("饅頭", "饅頭description", true, 1.0); 53 AddItem("豆漿", "DoujiangDescription", true, 1.5); 54 } 55 56 public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price) 57 { 58 MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price); 59 menuItems.Add(menuItem); 60 } 61 62 public List<MenuItem> GetMenuItems() 63 { 64 return menuItems; 65 } 66 } 67 68 /// <summary> 69 /// 晚餐選單 70 /// </summary> 71 public class DinnerMenu 72 { 73 private static readonly int Max_ITEMS = 6; 74 private int numberOfItems = 0; 75 private MenuItem[] menuItems; 76 77 public DinnerMenu() 78 { 79 menuItems = new MenuItem[Max_ITEMS]; 80 AddItem("香菇豆腐飯", "香菇豆腐", false, 10.5); 81 AddItem("蛋炒飯", "哈哈", false, 8.5); 82 AddItem("魚香肉絲", "你猜", true, 15.5); 83 } 84 85 public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price) 86 { 87 MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price); 88 if (numberOfItems > Max_ITEMS) 89 { 90 Console.WriteLine("選單已滿"); 91 } 92 else 93 { 94 menuItems[numberOfItems] = menuItem; 95 numberOfItems++; 96 } 97 } 98 99 public MenuItem[] GetMenuItems()100 {101 return menuItems;102 }103 }
現在兩家合并了，服務員那選單的時候就要拿兩份選單，
1 public static void Main(string[] args) 2 { 3 BreakfastMenu breakfastMenu = new BreakfastMenu(); 4 List<MenuItem> breakfastItems = breakfastMenu.GetMenuItems(); 5 6 DinnerMenu dinerMenu = new DinnerMenu(); 7 MenuItem[] lunchItems = dinerMenu.GetMenuItems(); 8 9 for (int i = 0; i < breakfastItems.Count; i++)10 {11 MenuItem menuItem = breakfastItems[i] as MenuItem;12 Console.WriteLine(menuItem.GetName() + " " + menuItem.GetPrice().ToString() + " " + menuItem.GetDescription().ToString());13 }14 15 for (int j = 0; j < lunchItems.Length; j++)16 {17 MenuItem lunchItem = lunchItems[j];18 if (lunchItem != null)19 {20 Console.WriteLine(lunchItem.GetName() + " " + lunchItem.GetPrice().ToString() + " " + lunchItem.GetDescription().ToString());21 }22 }23 }
我們發現，由于兩份選單資料結構的不同，我們不得不重寫多余的代碼，顯得很臃腫，我們會想：能不能有一個東西能夠讓我們不需要知道選單的資料結構，直接就可以獲取其內部元素呢？答案是肯定的，這就是我們本節所說的迭代器模式，
先定義一個介面迭代器并實作晚餐選單迭代器和晚餐選單迭代器，
1 /// <summary> 2 /// 介面迭代器 3 /// </summary> 4 public interface Iterator 5 { 6 /// <summary> 7 /// 用來判斷下一個元素是否為空 8 /// </summary> 9 /// <returns></returns>10 bool HasNext();11 12 /// <summary>13 /// 用來獲取當前元素14 /// </summary>15 /// <returns></returns>16 object Next();17 }18 19 /// <summary>20 /// 早餐選單迭代器21 /// </summary>22 public class BreakfastIterator : Iterator23 {24 private List<MenuItem> items;25 private int position = 0;26 27 public BreakfastIterator(List<MenuItem> items)28 {29 this.items = items;30 }31 32 public bool HasNext()33 {34 return position <= items.Count - 1 && items[position] != null;35 }36 37 public object Next()38 {39 MenuItem item = items[position];40 position++;41 return item;42 }43 }44 45 /// <summary>46 /// 晚餐選單迭代器47 /// </summary>48 public class DinnerIterator : Iterator49 {50 private MenuItem[] items;51 private int position = 0;52 53 public DinnerIterator(MenuItem[] items)54 {55 this.items = items;56 }57 58 public bool HasNext()59 {60 return position <= items.Length && items[position] != null;61 }62 63 public object Next()64 {65 MenuItem item = items[position];66 position++;67 return item;68 }69 }
修改選單，
1 /// <summary> 2 /// 抽象聚合物件，用于創建一個迭代器物件 3 /// </summary> 4 public interface IMenu 5 { 6 Iterator CreateIterator(); 7 } 8 9 /// <summary>10 /// 早餐選單11 /// </summary>12 public class BreakfastMenu : IMenu13 14 {15 private List<MenuItem> menuItems;16 17 public BreakfastMenu()18 {19 menuItems = new List<MenuItem>();20 AddItem("牛奶", "牛奶description", false, 3.0);21 AddItem("油條", "油條description", false, 1.0);22 AddItem("饅頭", "饅頭description", true, 1.0);23 AddItem("豆漿", "DoujiangDescription", true, 1.5);24 }25 26 public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)27 {28 MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);29 menuItems.Add(menuItem);30 }31 32 //public List<MenuItem> GetMenuItems()33 //{34 // return menuItems;35 //}36 37 public Iterator CreateIterator()38 {39 return new BreakfastIterator(menuItems);40 }41 }42 43 /// <summary>44 /// 晚餐選單45 /// </summary>46 public class DinnerMenu : IMenu47 48 {49 private static readonly int Max_ITEMS = 6;50 private int numberOfItems = 0;51 private MenuItem[] menuItems;52 53 public DinnerMenu()54 {55 menuItems = new MenuItem[Max_ITEMS];56 AddItem("香菇豆腐飯", "香菇豆腐", false, 10.5);57 AddItem("蛋炒飯", "哈哈", false, 8.5);58 AddItem("魚香肉絲", "你猜", true, 15.5);59 }60 61 public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)62 {63 MenuItem menuItem = new MenuItem(name, description, vegetarian, price);64 if (numberOfItems > Max_ITEMS)65 {66 Console.WriteLine("選單已滿");67 }68 else69 {70 menuItems[numberOfItems] = menuItem;71 numberOfItems++;72 }73 }74 75 //public MenuItem[] GetMenuItems()76 //{77 // return menuItems;78 //}79 80 public Iterator CreateIterator()81 {82 return new DinnerIterator(menuItems);83 }84 }
這個時候，兩份餐單的輸出是這樣的，
1 public static void Main(string[] args) 2 { 3 IMenu breakfastMenu = new BreakfastMenu(); 4 IMenu dinnerMenu = new DinnerMenu(); 5 breakfastMenu.CreateIterator(); 6 Iterator dinnerIterator = dinnerMenu.CreateIterator(); 7 Iterator breakfastIterator = breakfastMenu.CreateIterator(); 8 9 Print(breakfastIterator);10 Print(dinnerIterator);11 12 static void Print(Iterator iterator)13 {14 while (iterator.HasNext())15 {16 MenuItem menuItem = (MenuItem)iterator.Next();17 Console.WriteLine(menuItem.GetName() + " " + menuItem.GetPrice().ToString() + " " + menuItem.GetDescription().ToString());18 }19 }20 }
迭代器模式適用性：
1）當集合背后為復雜的資料結構，且你希望對客戶端隱藏其復雜性時（出于使用便利性或安全性的考慮），可以使用迭代器，
2）可以減少程式中重復的遍歷代碼，
3）如果你希望代碼能夠遍歷不同的甚至是無法預知的資料結構，可以使用迭代器，
迭代器模式的優缺點：
優點：
1）它支持以不同的方式遍歷一個聚合物件，
2）迭代器簡化了聚合類，
3）在同一個聚合上可以有多個遍歷，
4）在迭代器模式中，增加新的聚合類和迭代器類都很方便，無須修改原有代碼，符合OCP原則，
缺點：由于迭代器模式將存盤資料和遍歷資料的職責分離，增加新的聚合類需要對應增加新的迭代器類，類的個數成對增加，這在一定程度上增加了系統的復雜性，
參考：https://www.cnblogs.com/lzhp/p/3427704.html
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/ruanti/39913.html
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