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dotnet或java里面這種設(shè)計模式已經(jīng)集成在foreach里面了,同時想到我們應(yīng)該用面向接口編程,類太脆弱易變,只能is a,而接口是穩(wěn)定的是became,as.下面是聽webcast講師的記錄.

??????? 概述

??????? 在面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計中，我們經(jīng)常會遇到一類集合對象，這類集合對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能有著各種各樣的實現(xiàn)，但是歸結(jié)起來，無非有兩點是需要我們?nèi)リP(guān)心的：一是集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，二是遍歷集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。面向?qū)ο笤O(shè)計原則中有一條是類的單一職責(zé)原則，所以我們要盡可能的去分解這些職責(zé)，用不同的類去承擔(dān)不同的職責(zé)。Iterator模式就是分離了集合對象的遍歷行為，抽象出一個迭代器類來負(fù)責(zé)，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可讓外部代碼透明的訪問集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

????意圖

??????? 提供一種方法順序訪問一個聚合對象中各個元素, 而又不需暴露該對象的內(nèi)部表示。[GOF 《設(shè)計模式》]

????結(jié)構(gòu)圖

??????? Iterator模式結(jié)構(gòu)圖如下：

圖1 Iterator模式結(jié)構(gòu)圖

????生活中的例子

??????? 迭代器提供一種方法順序訪問一個集合對象中各個元素，而又不需要暴露該對象的內(nèi)部表示。在早期的電視機中，一個撥盤用來改變頻道。當(dāng)改變頻道時，需要手工轉(zhuǎn)動撥盤移過每一個頻道，而不論這個頻道是否有信號?，F(xiàn)在的電視機，使用[后一個]和[前一個]按鈕。當(dāng)按下[后一個]按鈕時，將切換到下一個預(yù)置的頻道。想象一下在陌生的城市中的旅店中看電視。當(dāng)改變頻道時，重要的不是幾頻道，而是節(jié)目內(nèi)容。如果對一個頻道的節(jié)目不感興趣，那么可以換下一個頻道，而不需要知道它是幾頻道。

圖2 使用選頻器做例子的Iterator模式對象圖

????Iterator模式解說

????在面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計中，我們經(jīng)常會遇到一類集合對象，這類集合對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能有著各種各樣的實現(xiàn)，但是歸結(jié)起來，無非有兩點是需要我們?nèi)リP(guān)心的：一是集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，二是遍歷集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。面向?qū)ο笤O(shè)計原則中有一條是類的單一職責(zé)原則，所以我們要盡可能的去分解這些職責(zé)，用不同的類去承擔(dān)不同的職責(zé)。Iterator模式就是分離了集合對象的遍歷行為，抽象出一個迭代器類來負(fù)責(zé)，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可讓外部代碼透明的訪問集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。下面看一個簡單的示意性例子，類結(jié)構(gòu)圖如下：

圖3 示例代碼結(jié)構(gòu)圖

??????? 首先有一個抽象的聚集，所謂的聚集就是就是數(shù)據(jù)的集合，可以循環(huán)去訪問它。它只有一個方法GetIterator()讓子類去實現(xiàn)，用來獲得一個迭代器對象。

/// <summary>/// 抽象聚集/// </summary> public interface IList{IIterator GetIterator();}

??????? 抽象的迭代器，它是用來訪問聚集的類，封裝了一些方法，用來把聚集中的數(shù)據(jù)按順序讀取出來。通常會有MoveNext()、CurrentItem()、Fisrt()、Next()等幾個方法讓子類去實現(xiàn)。

/// <summary>/// 抽象迭代器/// </summary> public interface IIterator{bool MoveNext();Object CurrentItem();void First();void Next();}

??????? 具體的聚集，它實現(xiàn)了抽象聚集中的唯一的方法，同時在里面保存了一組數(shù)據(jù)，這里我們加上Length屬性和GetElement()方法是為了便于訪問聚集中的數(shù)據(jù)。

/// <summary>/// 具體聚集/// </summary>public class ConcreteList : IList{int[] list;public ConcreteList(){list = new int[] { 1,2,3,4,5};}public IIterator GetIterator(){return new ConcreteIterator(this);}public int Length{get { return list.Length; }}public int GetElement(int index){return list[index];}}

??????? 具體迭代器，實現(xiàn)了抽象迭代器中的四個方法，在它的構(gòu)造函數(shù)中需要接受一個具體聚集類型的參數(shù)，在這里面我們可以根據(jù)實際的情況去編寫不同的迭代方式。

/// <summary>/// 具體迭代器/// </summary> public class ConcreteIterator : IIterator{private ConcreteList list;private int index;public ConcreteIterator(ConcreteList list){this.list = list;index = 0;}public bool MoveNext(){if (index < list.Length)return true;elsereturn false;}public Object CurrentItem(){return list.GetElement(index) ;}public void First(){index = 0;}public void Next(){if (index < list.Length){index++;}}}

??????? 簡單的客戶端程序調(diào)用：

/// <summary>/// 客戶端程序/// </summary> class Program{static void Main(string[] args){IIterator iterator;IList list = new ConcreteList();iterator = list.GetIterator();while (iterator.MoveNext()){int i = (int)iterator.CurrentItem();Console.WriteLine(i.ToString());iterator.Next();}Console.Read();}}

??????? 一個簡單的迭代器示例就結(jié)束了，這里我們并沒有利用任何的.NET特性，在C#中，實現(xiàn)Iterator模式已經(jīng)不需要這么麻煩了，已經(jīng)C#語言本身就有一些特定的實現(xiàn)，下面會說到。

????.NET中的Iterator模式

????在.NET下實現(xiàn)Iterator模式，對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，它的實現(xiàn)如下：

public interface IEumerator{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象，在.Net中都實現(xiàn)了IEnumerator接口。

??????? IEnumerable則扮演的就是抽象聚集的角色，只有一個GetEnumerator()方法，如果集合對象需要具備跌代遍歷的功能，就必須實現(xiàn)該接口。

public interface IEnumerable{IEumerator GetEnumerator();}

??????? 下面看一個在.NET1.1下的迭代器例子，Person類是一個可枚舉的類。PersonsEnumerator類是一個枚舉器類。這個例子來自于http://www.theserverside.net/，被我簡單的改造了一下。

public class Persons : IEnumerable{public string[] m_Names;public Persons(params string[] Names){m_Names = new string[Names.Length];Names.CopyTo(m_Names,0);}private string this[int index]{get{return m_Names[index];}set{m_Names[index] = value;}}public IEnumerator GetEnumerator(){return new PersonsEnumerator(this);}}public class PersonsEnumerator : IEnumerator{private int index = -1;private Persons P;public PersonsEnumerator(Persons P){this.P = P;}public bool MoveNext(){index++;return index < P.m_Names.Length;}public void Reset(){index = -1;}public object Current{get{return P.m_Names[index];}}}

??????? 來看客戶端代碼的調(diào)用：

class Program{static void Main(string[] args){Persons arrPersons = new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien");foreach (string s in arrPersons){Console.WriteLine(s);}Console.ReadLine();}}

??????? 程序?qū)⑤敵?#xff1a;

??????? Michel
??????? Christine
??????? Mathieu
??????? Julien

??????? 現(xiàn)在我們分析編譯器在執(zhí)行foreach語句時到底做了什么，它執(zhí)行的代碼大致如下：

class Program{static void Main(string[] args){Persons arrPersons = new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien");IEnumerator e = arrPersons.GetEnumerator();while (e.MoveNext()){Console.WriteLine((string)e.Current);}Console.ReadLine();}}

??????? 可以看到這段代碼跟我們最前面提到的示例代碼非常的相似。同時在這個例子中，我們把大部分的精力都花在了實現(xiàn)迭代器和可迭代的類上面，在.NET2.0下面，由于有了yield return關(guān)鍵字，實現(xiàn)起來將更加的簡單優(yōu)雅。下面我們把剛才的例子在2.0下重新實現(xiàn)一遍：

public class Persons : IEnumerable{string[] m_Names;public Persons(params string[] Names){m_Names = new string[Names.Length];Names.CopyTo(m_Names,0);}public IEnumerator GetEnumerator(){foreach (string s in m_Names){yield return s;}}}class Program{static void Main(string[] args){Persons arrPersons = new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien");foreach (string s in arrPersons){Console.WriteLine(s);}Console.ReadLine();}}

??????? 程序?qū)⑤敵?#xff1a;

??????? Michel
??????? Christine
??????? Mathieu
??????? Julien

??????? 實現(xiàn)相同的功能，由于有了yield return關(guān)鍵字，變得非常的簡單。好了，關(guān)于.NET中的Iterator模式就說這么多了，更詳細(xì)的內(nèi)容大家可以參考相關(guān)的資料。

????效果及實現(xiàn)要點

??????? 1 ．迭代抽象：訪問一個聚合對象的內(nèi)容而無需暴露它的內(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：遍歷的同時更改迭代器所在的集合結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致問題。

????適用性

??????? 1．訪問一個聚合對象的內(nèi)容而無需暴露它的內(nèi)部表示。
??????? 2．支持對聚合對象的多種遍歷。
??????? 3．為遍歷不同的聚合結(jié)構(gòu)提供一個統(tǒng)一的接口(即, 支持多態(tài)迭代)。

??? 總結(jié)

??????? Iterator模式就是分離了集合對象的遍歷行為，抽象出一個迭代器類來負(fù)責(zé)，這樣既可以做到不暴露集合的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又可讓外部代碼透明的訪問集合內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

#c#專欄

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的听webcast的行为型模式篇-迭代器模式(Iterator Pattern) 记录的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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