迭代器模式:Iterator Pattern（轉自TerryLee）

概述

在物件導向的軟體設計中，我們經常會遇到一類集合對象，這類集合對象的內部結構可能有著各種各樣的實現，但是歸結起來，無非有兩點是需要我們去關心的：一是集合內部的資料存放區結構，二是遍曆集合內部的資料。物件導向設計原則中有一條是類的單一職責原則，所以我們要儘可能的去分解這些職責，用不同的類去承擔不同的職責。Iterator模式就是分離了集合對象的遍曆行為，抽象出一個迭代器類來負責，這樣既可以做到不暴露集合的內部結構，又可讓外部代碼透明的訪問集合內部的資料。

意圖

提供一種方法順序訪問一個彙總對象中各個元素, 而又不需暴露該對象的內部表示。[GOF 《設計模式》]

結構圖

Iterator模式結構圖如下：

圖1  Iterator模式結構圖

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部表示。在早期的電視機中，一個撥盤用來改變頻道。當改變頻道時，需要手工轉動撥盤移過每一個頻道，而不論這個頻道是否有訊號。現在的電視機，使用[後一個]和[前一個]按鈕。當按下[後一個]按鈕時，將切換到下一個預置的頻道。想象一下在陌生的城市中的旅店中看電視。當改變頻道時，重要的不是幾頻道，而是節目內容。如果對一個頻道的節目不感興趣，那麼可以換下一個頻道，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

在物件導向的軟體設計中，我們經常會遇到一類集合對象，這類集合對象的內部結構可能有著各種各樣的實現，但是歸結起來，無非有兩點是需要我們去關心的：一是集合內部的資料存放區結構，二是遍曆集合內部的資料。物件導向設計原則中有一條是類的單一職責原則，所以我們要儘可能的去分解這些職責，用不同的類去承擔不同的職責。Iterator模式就是分離了集合對象的遍曆行為，抽象出一個迭代器類來負責，這樣既可以做到不暴露集合的內部結構，又可讓外部代碼透明的訪問集合內部的資料。下面看一個簡單的示意性例子，類結構圖如下：

圖3 範例程式碼結構圖

首先有一個抽象的聚集，所謂的聚集就是就是資料的集合，可以迴圈去訪問它。它只有一個方法GetIterator()讓子類去實現，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，用來把聚集中的資料按順序讀取出來。通常會有MoveNext()、CurrentItem()、Fisrt()、Next()等幾個方法讓子類去實現。

/**//// <summary>

/// 抽象迭代器

/// </summary>

public interface IIterator
{
    bool MoveNext();

    Object CurrentItem();

    void First();

    void Next();
}

具體的聚集，它實現了抽象聚集中的唯一的方法，同時在裡面儲存了一組資料，這裡我們加上Length屬性和GetElement()方法是為了便於訪問聚集中的資料。

/**//// <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，實現了抽象迭代器中的四個方法，在它的建構函式中需要接受一個具體聚集類型的參數，在這裡面我們可以根據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;

        else

            return false;
    }

    public Object CurrentItem()