设计模式16：迭代模式（Iterator）

迭代模式：

它提供了一种方法没有对象的顺序访问聚合对象的暴漏底层的细节。

Provide a way to access the elements of an aggregate object sequentially without exposing its underlying representation.

事实上这个设计模式用的非常多，可是设计的非常少。由于stl中的迭代器就是这个模式的应用。预计这个设计模式的名字就是用从stl中的迭代器而来的。

UML图：

主要包含：

1. Iterator：定义了一系列遍历訪问元素的接口
2. ConcreteIterator：实现了Iterator定义的接口，并保存了一个详细的Aggregate中遍历的元素的位置。
3. Aggregate：抽象的Aggregate。定义了一个返回Iterator对象的接口
4. ConcreteAggregate：实现了返回Iterator的接口。

理解这个设计模式时能够和STL中的迭代器一起考虑，这样上面各个角色的作用就非常明了了。

这个设计模式用C++实现的关键是Operator[]的编写。我们相当于定义了一种简易的容器，准确的说是一种容器适配器。

C++代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Iterator;
class ConcreteIterator;

class Aggregate
{

};

//眼下还没有发现抽象的Aggregate的用途是什么。由于详细的迭代器须要知道ConcreteAggregate
//的内部实现细节。而在stl中是通过为每种easy定义一个内部迭代器类来保证的
class ConcreteAggregate:public Aggregate
{
        public:
                ConcreteAggregate()
                {
                    datas=vector<string>(100);
                }
                friend class ConcreteIterator;

                //这而事实上另一点问题。当datas元素超过100时会有问题。此时须要对内存又一次分配
                string& operator[](const int &index)
                {
                            return datas[index];
                }
        private:
                vector<string> datas;

};

//抽象的迭代器类,提供了以下这个借口，在子类中能够详细实现这些接口的含义，比方stl中的正向
//和反向迭代器就是对接口的不同实现
class Iterator
{
        public:
                virtual string &first()=0;
                virtual string next()=0;
                virtual bool isDone()=0;
                virtual string &currentItem()=0;
};

class ConcreteIterator:public Iterator
{
        public:
                ConcreteIterator(ConcreteAggregate * agg)
                {
                    aggregate=agg;
                    cur=0;
                }
                 string& first()
                 {
                         return aggregate->datas[0];
                 }
                 string next()
                 {
                        if(cur+1<aggregate->datas.size())
                        {
                                cur+=1;
                                return aggregate->datas[cur];
                        }else
                        {
                                return NULL;
                        }

                 }
                 bool isDone()
                 {
                        int len=aggregate->datas.size();
                        if(cur==len-1)
                                return true;
                        else
                                return false;
                 }
                 string& currentItem()
                 {
                        return aggregate->datas[cur];
                 }
        private:
                 ConcreteAggregate * aggregate;
                 int cur;
};

int main()
{
        std::cout<<"迭代器模式測试"<<std::endl;

        ConcreteAggregate agg ;
        agg[0]="John";
        agg[1]="Mike";
        agg[2]="Bill";
        agg[3]="Joe";
        agg[4]="Kelly";

        ConcreteIterator* iter=new ConcreteIterator(&agg);
        std::cout<<iter->first()<<std::endl;
        iter->next();
        std::cout<<iter->currentItem()<<std::endl;

        return 0;
}

运行输出：

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