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行为型模式篇-迭代器模式(Iterator Pattern)

    Iterator模式解说

    在面向对象的软件设计中,我们经常会遇到一类集合对象,这类集合对象的内部结构可能有着各种各样的实现,但是归结起来,无非有两点是需要我们去关心的:一是集合内部的数据存储结构,二是遍历集合内部的数据。面向对象设计原则中有一条是类的单一职责原则,所以我们要尽可能的去分解这些职责,用不同的类去承担不同的职责。Iterator模式就是分离了集合对象的遍历行为,抽象出一个迭代器类来负责,这样既可以做到不暴露集合的内部结构,又可让外部代码透明的访问集合内部的数据。下面看一个简单的示意性例子,类结构图如下:

图3 示例代码结构图

    首先有一个抽象的聚集,所谓的聚集就是就是数据的集合,可以循环去访问它。它只有一个方法GetIterator()让子类去实现,用来获得一个迭代器对象。

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

    抽象的迭代器,它是用来访问聚集的类,封装了一些方法,用来把聚集中的数据按顺序读取出来。通常会有MoveNext()、CurrentItem()、Fisrt()、Next()等几个方法让子类去实现。

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

    具体的聚集,它实现了抽象聚集中的唯一的方法,同时在里面保存了一组数据,这里我们加上Length属性和GetElement()方法是为了便于访问聚集中的数据。

/**//// <summary> /// 具体聚集 /// </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]; } }

    具体迭代器,实现了抽象迭代器中的四个方法,在它的构造函数中需要接受一个具体聚集类型的参数,在这里面我们可以根据实际的情况去编写不同的迭代方式。

/**//// <summary> /// 具体迭代器 /// </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; else return false; } public Object CurrentItem() { return list.GetElement(index) ; } public void First() { index = 0; } public void Next() { if (index < list.Length) { index++; } } }

    简单的客户端程序调用:

/**//// <summary> /// 客户端程序 /// </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(); } }

    一个简单的迭代器示例就结束了,这里我们并没有利用任何的.NET特性,在C#中,实现Iterator模式已经不需要这么麻烦了,已经C#语言本身就有一些特定的实现,下面会说到。

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