Iterator - 迭代器模式

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目錄

• 前言
• 回顧
• UML 類圖
• 代碼分析
• 抽象的 UML 類圖
• 思考

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前言

　　這是一包奧利奧（數組），里面藏了很多塊奧利奧餅干（數組中的元素），我將它們放在一個碟子上慢慢排好，從上往下一塊塊的拿起來（迭代），再一口氣吃掉，這就是今天的早餐，也就是要說的?Iterator - 迭代器模式。

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回顧

　　我們常用的 for 和 foreach，其實就是 MS 給我們封裝后的迭代器模式。為什么數組和集合能夠使用這兩個關鍵字呢？因為他們都實現了一個接口 IEnumerable，實現了內部方法?GetEnumerator。我們對一個集合，或者是數組進行遍歷的同時，也就是數組或集合元素的下標不斷遞增的一個過程。

圖

　　左邊的下標?0 表示數組的第一個元素；

　　左邊的下標 1 表示數組的第二個元素；

　　... ...

　　左邊的下標 i 表示數組的第i+1個元素；

　　最后一個元素就是數組的長度 - 1；

　　

?UML 類圖

?圖

圖

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代碼分析

?　　IEnumerable 接口

interface IEnumerable{IEnumerator GetEnumerator();}

　　這里只有一個方法?GetEnumerator()，該方法可以生成一個遍歷集合的元素的迭代器。通過該迭代器，就可以進行集合元素的遍歷了。

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　　IEnumerator 接口

interface IEnumerator{bool MoveNext();object GetCurrent();}

　　實現該接口的實例可以成為迭代器。這里有兩個方法： MoveNext()，GetCurrent()。

　　MoveNext()：移動到下一個元素的下標，如果存在該下標（沒有超出索引位置），則返回 true。主要用于終止循環條件。

　　GetCurrent()：獲取當前集合元素的值，不過這里因為返回的類型為 object，可能需要進行強轉，當然，你也可以選擇使用泛型。

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　　Dish.cs 類（碟子）

class Dish : IEnumerable{private readonly List<Aoliao> _aoliaos;public Dish(){_aoliaos = new List<Aoliao>();}public IEnumerator GetEnumerator(){return new DishIterator(this);}public void AppendAoliao(Aoliao aoliao){_aoliaos.Add(aoliao);}public int GetCount(){return _aoliaos.Count;}public Aoliao GetAoliao(int index){if (index >= GetCount()){throw new IndexOutOfRangeException();}return _aoliaos[index];}}

　　這是一個碟子類，因為它實現了 IEnumerable 接口，我把它當作集合，用于放置拆開包裝后的奧利奧餅干。

　　這里的構造函數，進行對 List<Aoliao> 進行集合的初始化。

　　AppendAoliao(Aoliao aoliao)：在原有的集合中追加新元素，在放置好的奧利奧餅干后再添加一塊新的奧利奧餅干。

　　GetCount()：獲取集合的個數，獲取碟子上奧利奧餅干的總個數。

　　GetAoliao(int index)：根據下標獲取集合中的元素。

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?　　DishIterator.cs 類（碟子迭代器）

class DishIterator : IEnumerator{private int _index;private readonly Dish _dish;public DishIterator(Dish cookie){_index = -1;_dish = cookie;}public bool MoveNext(){_index++;return _index < _dish.GetCount();}public object GetCurrent(){try{return _dish.GetAoliao(_index);}catch (IndexOutOfRangeException){throw new InvalidOperationException();}}}

　　該類實現了 IEnumerator 接口，作為迭代器的一個實例對象，用于遍歷?Dish 對象內集合的一個迭代器對象，這里有兩個字段：

　　_index：用于指定數組元素的下標，遞增，注意，這里我選擇讓下標從 -1 開始。

　　_dish：保存對 Dish 類的一個引用。

　　MoveNext()：移動到下一個元素的下標，遞增下標 _index，假如索引超出界限則返回 false，從這里可以得知奧利奧餅干有沒有吃完。

　　GetCurrent()：獲取當前元素，根據下標 _index。

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　　Aoliao.cs 類（奧利奧餅干）

class Aoliao{/// <summary>/// 味道/// </summary>public bool Taste { get; set; }}

　　這里的?Taste 屬性，我只用于標識它是否好吃。

　　

　　Main.cs 類

class Program{static void Main(string[] args){var dish = new Dish();dish.AppendAoliao(new Aoliao() { Taste = true });dish.AppendAoliao(new Aoliao() { Taste = true });dish.AppendAoliao(new Aoliao() { Taste = true });var iterator = dish.GetEnumerator();while (iterator.MoveNext()){var aoliao = (Aoliao)iterator.GetCurrent();Console.WriteLine("味道： " + aoliao.Taste);}Console.Read();}}

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　　dish 作為一個數組，在一開始初始化的時候放置幾塊奧利奧餅干，通過?GetEnumerator() 可以得到迭代器，在 while 循環中，通過 MoveNext() 可以移動到集合的下一個元素下標，并取出奧利奧餅干，直到超出索引范圍（即奧利奧餅干已經吃完）才會終止循環。這就是之前為什么我將?DishIterator 的下標（_index）初始化值為 -1，MoveNext() 方法會先移動光標的位置，再從迭代器的?GetCurrent() 方法取出當前元素的值（根據 MoveNext()?移動后的下標）。

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抽象的 UML 類圖

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思考

　　【1】為什么要使用 Iterator 迭代器模式呢？對于集合，或者數組，我們直接使用 for 和 foreach 不就可以了嗎？

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　　觀察上述代碼，我們發現在 while 循環內只涉及方法 MoveNext() 和 GetCurrent()，不依賴集合本身的?Dish 類對象，在遍歷時與集合沒有強耦合的關系，遍歷和實現進行了分離。

　　也就是說，無論集合 Dish 本身如何變化，只要能夠正常返回 iterator 迭代器，我們就可以正常遍歷。

　　設計模式的作用就是幫助我們編寫可復用的類。所謂“可復用”，是指將類當成“組件”，當一個組件發生變化時，會盡可能的減少對其他組件的影響，其他組件只需更少的修改或者不需要修改就可以繼續正常工作。

　　

　　【2】為什么我們有?ConcreteEnumerable 和?ConcreteIterator 兩個具體類，還要額外創建一層接口呢？

　　我們總是幻想著使用實體類來解決遇到的所有問題。如果只使用具體類來解決問題，很容易增加類之間的強耦合度，這部分類也難以當成組件多次利用。為了降低類之間的耦合度，為了增加類的利用度，從而引入了抽象類和接口。

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?　　【總結】優先使用抽象類和接口來進行編程，而不要總想著采用具體類來實現編程。

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【博主】反骨仔

【原文】http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/6550794.html?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的[C# 设计模式] Iterator - 迭代器模式：我与一份奥利奥早餐的故事的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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