一、動(dòng)機(jī)（Motivate）

在軟件構(gòu)建過(guò)程中，集合對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)常常變化各異。但對(duì)于這些集合對(duì)象，我們希望在不暴露其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，可以讓外部客戶代碼透明地訪問(wèn)其中包含的元素；同時(shí)這種“透明遍歷”也為“同一種算法在多種集合對(duì)象上進(jìn)行操作”提供了可能。
使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)將這種遍歷機(jī)制抽象為“迭代器對(duì)象”為“應(yīng)對(duì)變化中的集合對(duì)象”提供了一種優(yōu)雅的方式。

二、意圖（Intent）

提供一種方法順序訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象中的各個(gè)元素，而又不暴露該對(duì)象的內(nèi)部表示。                                 ——《設(shè)計(jì)模式》GoF

三、結(jié)構(gòu)圖

四、模式的組成

從迭代器模式的結(jié)構(gòu)圖可以看出，它涉及到四個(gè)角色，它們分別是：
（1）、抽象迭代器(Iterator)：抽象迭代器定義了訪問(wèn)和遍歷元素的接口，一般聲明如下方法：用于獲取第一個(gè)元素的first()，用于訪問(wèn)下一個(gè)元素的next()，用于判斷是否還有下一個(gè)元素的hasNext()，用于獲取當(dāng)前元素的currentItem()，在其子類中將實(shí)現(xiàn)這些方法。
（2）、具體迭代器(ConcreteIterator)：具體迭代器實(shí)現(xiàn)了抽象迭代器接口，完成對(duì)集合對(duì)象的遍歷，同時(shí)在對(duì)聚合進(jìn)行遍歷時(shí)跟蹤其當(dāng)前位置。
（3）、抽象聚合類(Aggregate)：抽象聚合類用于存儲(chǔ)對(duì)象，并定義創(chuàng)建相應(yīng)迭代器對(duì)象的接口，聲明一個(gè)createIterator()方法用于創(chuàng)建一個(gè)迭代器對(duì)象。
（4）、具體聚合類(ConcreteAggregate)：具體聚合類實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建相應(yīng)迭代器的接口，實(shí)現(xiàn)了在抽象聚合類中聲明的createIterator()方法，并返回一個(gè)與該具體聚合相對(duì)應(yīng)的具體迭代器ConcreteIterator實(shí)例。

五、迭代器模式的代碼實(shí)現(xiàn)

迭代器模式在現(xiàn)實(shí)生活中也有類似的例子，比如：在部隊(duì)中，我們可以讓某一隊(duì)伍當(dāng)中的某人出列，或者讓隊(duì)列里面的每個(gè)人依次報(bào)名，其實(shí)這個(gè)過(guò)程就是一個(gè)遍歷的過(guò)程。

// 客戶端（Client）
static void Main(string[] args)
{
    Iterator iterator;
    ITroopQueue list = new ConcreteTroopQueue();
    iterator = list.GetIterator();

    while (iterator.MoveNext())
    {
        string ren = (string)iterator.GetCurrent();
        Console.WriteLine(ren);
        iterator.Next();
    }

    Console.Read();
}

// 部隊(duì)隊(duì)列的抽象聚合類--該類型相當(dāng)于抽象聚合類Aggregate
public interface ITroopQueue
{
    Iterator GetIterator();
}

// 迭代器抽象類
public interface Iterator
{
    bool MoveNext();
    Object GetCurrent();
    void Next();
    void Reset();
}

//部隊(duì)隊(duì)列具體聚合類--相當(dāng)于具體聚合類ConcreteAggregate
public sealed class ConcreteTroopQueue : ITroopQueue
{
    private string[] collection;

    public ConcreteTroopQueue()
    {
        collection = new string[] { "黃飛鴻", "方世玉", "洪熙官", "嚴(yán)詠春" };
    }

    public Iterator GetIterator()
    {
        return new ConcreteIterator(this);
    }

    public int Length
    {
        get { return collection.Length; }
    }

    public string GetElement(int index)
    {
        return collection[index];
    }
}

// 具體迭代器類
public sealed class ConcreteIterator : Iterator
{
    // 迭代器要集合對(duì)象進(jìn)行遍歷操作，自然就需要引用集合對(duì)象
    private ConcreteTroopQueue _list;
    private int _index;

    public ConcreteIterator(ConcreteTroopQueue list)
    {
        _list = list;
        _index = 0;
    }

    public bool MoveNext()
    {
        if (_index < _list.Length)
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public Object GetCurrent()
    {
        return _list.GetElement(_index);
    }

    public void Reset()
    {
        _index = 0;
    }

    public void Next()
    {
        if (_index < _list.Length)
        {
            _index++;
        }

    }
}

六、迭代器模式的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)：

1、迭代抽象：訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象的內(nèi)容而無(wú)需暴露它的內(nèi)部表示。
2、迭代多態(tài)：為遍歷不同的集合結(jié)構(gòu)提供一個(gè)統(tǒng)一的接口，從而支持同樣的算法在不同的集合結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作。
3、迭代器的健壯性考慮：遍歷的同時(shí)更改迭代器所在的集合結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。

迭代器模式的優(yōu)點(diǎn)：

（1）、迭代器模式使得訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象的內(nèi)容而無(wú)需暴露它的內(nèi)部表示，即迭代抽象。
（2）、迭代器模式為遍歷不同的集合結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)統(tǒng)一的接口，從而支持同樣的算法在不同的集合結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作。

迭代器模式的缺點(diǎn)：

迭代器模式在遍歷的同時(shí)更改迭代器所在的集合結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)異常。所以使用foreach語(yǔ)句只能在對(duì)集合進(jìn)行遍歷，不能在遍歷的同時(shí)更改集合中的元素。

迭代器模式的使用場(chǎng)景：

（1）、訪問(wèn)一個(gè)聚合對(duì)象的內(nèi)容而無(wú)需暴露它的內(nèi)部表示。
（2）、支持對(duì)聚合對(duì)象的多種遍歷。
（3）、為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個(gè)統(tǒng)一的接口(即, 支持多態(tài)迭代)。

七、.NET 中迭代器模式的實(shí)現(xiàn)

在mscorlib程序集里有這樣一個(gè)命名空間，該命名空間就是：System.Collections，在該命名空間里面早已有了迭代器模式的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于聚集接口和迭代器接口已經(jīng)存在了，其中IEnumerator扮演的就是迭代器的角色，它的實(shí)現(xiàn)如下：

public interface IEnumerator
 {
      object Current
      {
           get;
      }

     bool MoveNext();

     void Reset();
 }

屬性Current返回當(dāng)前集合中的元素，Reset()方法恢復(fù)初始化指向的位置，MoveNext()方法返回值true表示迭代器成功前進(jìn)到集合中的下一個(gè)元素，返回值false表示已經(jīng)位于集合的末尾。能夠提供元素遍歷的集合對(duì)象，在.Net中都實(shí)現(xiàn)了IEnumerator接口。
IEnumerable則扮演的就是抽象聚集的角色，只有一個(gè)GetEnumerator()方法，如果集合對(duì)象需要具備跌代遍歷的功能，就必須實(shí)現(xiàn)該接口。

public interface IEnumerable
{
    IEumerator GetEnumerator();
}

抽象聚合角色（Aggregate）和抽象迭代器角色（Iterator）分別是IEnumerable接口和IEnumerator接口，具體聚合角色（ConcreteAggregate）有Queue類型， BitArray等類型。

到此這篇關(guān)于.Net行為型設(shè)計(jì)模式之迭代器模式（Iterator）的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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