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设计模式之迭代器模式


迭代器模式 Iterator

Intro

迭代器模式,提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不暴露该对象的内部表示。

迭代器模式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,又可以让外部代码透明地访问集合内部的数据。

使用场景

当你需要访问一个聚集对象,而且不管这些对象是什么都需要遍历的时候,你就应该考虑用迭代器模式。

当你需要对聚集有多种方式遍历时,可以考虑用迭代器模式。

实现方式

如果要自己实现需要有下面几个类:

一个迭代器抽象类(或接口)

一个聚集抽象类(或接口)

具体实现的迭代器类

具体实现的聚集类

Sample

public abstract class Iterator {     public abstract object First();      public abstract object Next();      public abstract bool IsDone();      public abstract object CurrentItem(); }  public class ConcreteIterator : Iterator {     private readonly ConcreteAggregate _aggregate;     private int _current = 0;      public ConcreteIterator(ConcreteAggregate aggregate) => _aggregate = aggregate;      public override object First()     {         return _aggregate[0];     }      public override object Next()     {         _current++;         return _current >= _aggregate.TotalCount ? null : _aggregate[_current];     }      public override bool IsDone() => _current >= _aggregate.TotalCount;      public override object CurrentItem() => _aggregate[_current]; }  public abstract class Aggregate {     /// <summary>     /// 创建迭代器     /// </summary>     /// <returns></returns>     public abstract Iterator CreateIterator(); }  public class ConcreteAggregate : Aggregate {     private readonly IList<object> _items = new List<object>();      public override Iterator CreateIterator()     {         return new ConcreteIterator(this);     }      public int TotalCount => _items.Count;      public object this[int index]     {         get => _items[index];         set => _items.Insert(index, value);     } }   var aggregate = new ConcreteAggregate {     [0] = "大鸟",     [1] = "小菜",     [2] = "行李",     [3] = "老外",     [4] = "公交员工",     [5] = "小偷" };  Iterator iterator = new ConcreteIterator(aggregate); do {     Console.WriteLine($"{iterator.CurrentItem()} 请买车票");     iterator.Next(); } while (!iterator.IsDone());  

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需要注意的是,使用迭代器模式遍历集合时,不要对集合进行增加元素或者删除元素操作

在 C# 中实现 IEnumerable 接口就可以比较方便的实现一个迭代器,foreach 就是迭代器的一个语法糖

来看一下 IEnumerabe 的定义:

// 聚集抽象 public interface IEnumerable {     /// <summary>Returns an enumerator that iterates through a collection.</summary>     /// <returns>An <see cref="T:System.Collections.IEnumerator" /> object that can be used to iterate through the collection.</returns>     IEnumerator GetEnumerator(); }  // 迭代器抽象 public interface IEnumerator {     /// <summary>Advances the enumerator to the next element of the collection.</summary>     /// <returns>     /// <see langword="true" /> if the enumerator was successfully advanced to the next element; <see langword="false" /> if the enumerator has passed the end of the collection.</returns>     /// <exception cref="T:System.InvalidOperationException">The collection was modified after the enumerator was created.</exception>     bool MoveNext();      /// <summary>Gets the element in the collection at the current position of the enumerator.</summary>     /// <returns>The element in the collection at the current position of the enumerator.</returns>     object Current { get; }      /// <summary>Sets the enumerator to its initial position, which is before the first element in the collection.</summary>     /// <exception cref="T:System.InvalidOperationException">The collection was modified after the enumerator was created.</exception>     void Reset(); } 

最后留个思考题给你,List 在 foreach 的时候如果删除一个元素会发生什么?内部是怎么样实现的呢? 可以自己实践一下

Reference

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