设计模式 ( 十四 ) 迭代器模式Iterator（对象行为型）

快来打我* 2022-06-12 09:07 202阅读 0赞

**1.概述**

> 类中的面向对象编程封装应用逻辑。类，就是实例化的对象，每个单独的对象都有一个特定的身份和状态。单独的对象是一种组织代码的有用方法，但通常你会处理一组对象或者集合。
> 
> 集合不一定是均一的。图形用户界面框架中的 Window 对象可以收集任意数量的控制对象 － Menu、Slider 和 Button。并且，集合的实现可以有多种方式：PHP 数字是一个集合，但也是一个散列表，一个链接列表，一个堆栈以及队列。
> 
> 例子1：电视遥控器的频道遍历
> 
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**2.问题**

> 如何操纵任意的对象集合？ 
> 
> 如一个列表 (List) 或者一个集合 (Set) ，我们又如何 提供一种方法来让别人可以访问它的元素，而又不需要暴露它的内部结构 ？

**3.解决方案**

> 迭代器模式：使用迭代器模式来提供对聚合对象的统一存取，即提供一个外部的迭代器来对聚合对象进行访问和遍历 , 而又不需暴露该对象的内部结构。又叫做游标（Cursor）模式 。  
> 你可能没有意识到这一点，但你每天都在使用迭代器模式 。  
> 如在PHP开发中，它潜藏在 PHP 的数组类型和各种数组操作函数中。（其实，给你一些固有类的数组的组合和一群用这些固有类工作的可变函数，你将不得不使用这些数组来处理对象集合。这是在 PHP 中的本地数组迭代：  
> 
> 
>     $test  =  array(‘one’,  ‘two’,  ‘three’);
>     $output  =  ‘’; reset($test); 
>     do  {
>     $output  .=  current($test);
>     }  while  (next($test));
>     echo  $output;  //  produces  ‘onetwothree’

>         reset() 函数将迭代重新转到数组的开始；current() 返回当前元素的值；next() 则前进至数组中的下一个元素并返回新的 current() 值。当你超出数组的最后一个元素时，next() 返回 false。使用这些迭代方法，PHP 数组的内部实现就与你不相关了。
> 
>         迭代器结合了封装和多态的面向对象程序设计原理。使用迭代器，你可以对集合中的对象进行操作，而无需专门了解集合如何显现或者集合包含什么（对象的种类）。迭代器提供了不同固定迭代实现的统一接口，它完全包含了如何操纵特定集合的详细信息，包括显示哪些项（过滤）及其显示顺序(排序)。  
>

**4.适用性**

> 迭代器模式可用来：
> 
> • 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。  
> • 需要为聚合对象提供多种遍历方式。  
> • 为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口 (即, 支持多态迭代)

**5.结构**

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> 结构上可以看出，迭代器模式在客户与容器之间加入了迭代器角色。迭代器角色的加入，就可以很好的避免容器内部细节的暴露，而且也使得设计符号“单一职责原则”。
> 
> 注意，在迭代器模式中，具体迭代器角色和具体容器角色是耦合在一起的——遍历算法是与容器的内部细节紧密相关的。为了使客户程序从与具体迭代器角色耦合的困境中脱离出来，避免具体迭代器角色的更换给客户程序带来的修改，迭代器模式抽象了具体迭代器角色，使得客户程序更具一般性和重用性。这被称为**多态迭代**。

**6.模式的组成**

> 抽象迭代器(Iterator): 迭代器定义访问和遍历元素的接口。  
> 具体迭代器(ConcreteIterator):  具体迭代器实现迭代器Iterator接口。对该聚合遍历时跟踪当前位置。  
> 抽象聚合类(Aggregate): 聚合定义创建相应迭代器对象的接口。  
> 具体聚合类(ConcreteAggregate): 体聚合实现创建相应迭代器的接口，该操作返回ConcreteIterator的一个适当的实例。

**7.效果**

> **•迭代器模式的作用：**
> 
> 1 ) 它支持以不同的方式遍历一个聚合对象  ： 复杂的聚合可用多种方式进行遍历。迭代器模式使得改变遍历算法变得很容易 : 仅需用一个不同的迭代器的实例代替原先的实例即可。你也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历。  
> 2) 迭代器简化了聚合的接口 有了迭代器的遍历接口 ，聚合本身就不再需要类似的遍历接口了。这样就简化了聚合的接口。  
> 3) 在同一个聚合上可以有多个遍历 每个迭代器保持它自己的遍历状态。因此你可以同时进行多个遍历。  
> 
> 
> 4）在迭代器模式中，增加新的聚合类和迭代器类都很方便，无须修改原有代码，满足“开闭原则”的要求。
> 
> **迭代器模式的缺点**
> 
> 由于迭代器模式将存储数据和遍历数据的职责分离， 增加新的聚合类需要对应增加新的迭代器类 ，类的个数 成对增加 ，这在一定程度上增加了系统的复杂性。

**8.实现**

> 我们直接实现spl的iterator：
> 
>     <?php
>     
>     /**
>      * 具体迭代器(ConcreteIterator):  具体迭代器实现迭代器Iterator接口。对该聚合遍历时跟踪当前位置。
>      */
>     class  ConcreteIterator implements  Iterator {
>     	protected $_key;
>     	protected $_collection;
>     	public function __construct($collection){
>     		$this->_collection = $collection;
>     		$this->_key = 0;
>     	}
>     	public function rewind(){
>     		$this->_key = 0;
>     	}
>     	public function valid(){
>     
>     		return isset($this->_collection[$this->_key]);
>     	}
>     	public function key(){
>     		return $this->_key;
>     	}
>     	public function current(){
>     		return $this->_collection[$this->_key];
>     	}
>     	public function next(){
>     		return ++$this->_key;
>     	}
>     
>     }
>     
>     /**
>      * 具体聚合类(ConcreteAggregate): 
>      */
>     class ConcreteAggregate implements IteratorAggregate{
>     	protected $_arr;
>     	public function __construct($array){
>     		$this->_arr = $array;
>     	}
>     
>     	public function getIterator(){
>     		return new    ConcreteIterator($this->_arr);
>     	}
>     }
>     
>     $_collectionay = array(1,2,3,3,4);
>     $it = new ConcreteIterator($_collectionay);
>     foreach($it as $key=>$value){
>     	echo $key.':'.$value.'<br/>';
>     }
> 
>   
>   
>

**9.与其他相关模式**

> Composite ：迭代器常被应用到象复合这样的递归结构上。  
> Factory Method：多态迭代器靠Factory Method来例化适当的迭代器子类。  
> Memento：常与迭代器模式一起使用。迭代器可使用一个 Memento来捕获一个迭代的状态。迭代器在其内部存储Memento。

**10.总结与分析**

> 1） 聚合是一个 管理和组织数据对象 的数据结构。
> 
> 2） 聚合对象主要拥有两个职责：一是 存储内部数据 ；二是 遍历内部数据 。 
> 
> 3） 存储数据 是聚合对象最基本的职责。
> 
> 4） 将 遍历聚合对象中数据的行为提取出来 ， 封装到一个迭代器中 ，通过专门的迭代器来遍历聚合对象的内部数据，这就是迭代器模式的本质。迭代器模式是“ 单一职责原则 ”的完美体现。
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>   
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