C#设计模式实现之迭代器模式
前言：
迭代器模式平时用的不多，因为不管C#还是Java都已经帮我封装了，但是你是否知道平时经常在用的东西本质是怎么回事呢。
看完迭代器模式你就知道C# foreach循环是怎么实现的了，我的另一篇C# Foreach循环本质与枚举器就讲解了foreach的本质，其中用到的就是迭代器模式。
按照惯例，例子走起。（写了几个小时浏览器崩溃，我看见在自动保存啊，结果没内容，再撸一遍精简点的吧）
一、餐馆合并菜单
现在有两个餐馆和并，其中一个餐馆做早餐，一个做晚餐。他们都有自己管理菜单的方式，现在两个餐馆合并需要对菜单进行统一管理，先让我来看看他们原来的样子。
两个菜单的菜单项都是一样的
public class MenuItme
{
//名字
public string Name { get; set; }
//描述
public string Description { get; set; }
//是否素菜
public bool Vegetarian { get; set; }
//价格
public double Price { get; set; }
public MenuItme(string name, string description, bool vegetarian, double price) {
Name = name;
Description=description;
Vegetarian = vegetarian;
Price = price;
}
}
早餐菜单，使用List管理，不限制长度
public class BreakFastMenu
{
private List<MenuItme> menuItmes;
public BreakFastMenu()
{
menuItmes = new List<MenuItme>();
AddItem("梅菜扣肉饼", "好吃", false, 7);
//菜单项...
}
public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)
{
MenuItme menuItme = new MenuItme(name, description, vegetarian, price);
menuItmes.Add(menuItme);
}
public List<MenuItme> GetMenuItmes()
{
return menuItmes;
}
}
晚餐菜单，使用数组管理，限制长度为6
public class DinerMenu
{
static readonly int Max_Items = 6;
private int numberOfImtes = 0;
private MenuItme[] menuItmes;
public DinerMenu()
{
menuItmes = new MenuItme[Max_Items];
AddItem("爆炒癞蛤蟆", "讲究火候", false, 42);
//菜单项...
}
public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)
{
MenuItme menuItme = new MenuItme(name, description, vegetarian, price);
if (numberOfImtes >= Max_Items)
{
Console.WriteLine("菜单已满");
}
else
{
menuItmes[numberOfImtes] = menuItme;
numberOfImtes++;
}
}
public MenuItme[] GetMenuItmes()
{
return menuItmes;
}
}
当两个餐馆合并后需要打印早餐和晚餐菜单给顾客用。
BreakFastMenu breakFastMenu = new BreakFastMenu();
List<MenuItme> breakFastMenus = breakFastMenu.GetMenuItmes();
DinerMenu dinerMenu = new DinerMenu();
MenuItme[] dinerMenus = dinerMenu.GetMenuItmes();
//打印早餐
for (int i = 0; i < breakFastMenus.Count; i++)
{
Console.WriteLine(breakFastMenus[i].Name);
}
//打印晚餐
for (int i = 0; i < dinerMenus.Length; i++)
{
Console.WriteLine(dinerMenus[i].Name);
}
按照这种做法我们总是需要处理两个菜单，如果要打印素食，那么也需要循环遍历两个菜单。
假如加入第三家餐厅合并，我们就需要循环处理三次，显然这种方式会让我们系统难以维护。
接下来看我们如何进行改进
二、改进菜单实现
计模式就是要封装变化的部分，很明显，这里变化是：不同的集合类所造成的遍历，我们如何封装遍历集合
不管早餐还是晚餐我们都要用到中括号[ ] 来取菜单项，集合长度来限制长度。
现在我们要创建一个对象，将他称为迭代器（Iterator）,利用它来封装“遍历集合内的每个对象的过程”。
对于List
Iterator iterator = breakFastMenu.CreateIterator();
while (iterator.HasNext)
{
MenuItme menuItme = iterator.Next();
}
对于数组
Iterator iterator = dinerFastMenu.CreateIterator();
while (iterator.HasNext)
{
MenuItme menuItme = iterator.Next();
}
现在两个集合的遍历都统一了，而这种方式正是迭代器模式。关于迭代器我们需要知道的第一件事情，就是它依赖于一个迭代器接口。
这个接口可能有HasNext()方法高数我们是否在这个集合中还有更多的元素。
Next()方法返回这个集合中的下一个对象。一旦我们有了这个接口，就可以为各种对象集合实现迭代器。
现在我们对晚餐菜单进行改造，首先我们需要定义一个迭代器接口
public interface Iterator
{
bool HasNext();
Object Next();
}
加入一个晚餐菜单迭代器
public class DinerMenuIterator : Iterator
{
MenuItme[] menuItmes;
int position = 0;
public DinerMenuIterator(MenuItme[] menuItmes)
{
this.menuItmes = menuItmes;
}
public bool HasNext()
{
//由于数组是固定长度，不仅要检查数组，还要检查指定位置是否为空，如果为空后面就没有菜单项了
if (position >= menuItmes.Length || menuItmes[position] == null)
return false;
else
return true;
}
public object Next()
{
MenuItme menuItme = menuItmes[position];
position++;
return menuItme;
}
}
用迭代器改写晚餐菜单
public class DinerMenu
{
static readonly int Max_Items = 6;
private int numberOfImtes = 0;
private MenuItme[] menuItmes;
public DinerMenu()
{
menuItmes = new MenuItme[Max_Items];
AddItem("爆炒癞蛤蟆", "讲究火候", false, 42);
//菜单项...
}
public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)
{
MenuItme menuItme = new MenuItme(name, description, vegetarian, price);
if (numberOfImtes >= Max_Items)
{
Console.WriteLine("菜单已满");
}
else
{
menuItmes[numberOfImtes] = menuItme;
numberOfImtes++;
}
}
public Iterator CreateIterator()
{
return new DinerMenuIterator(menuItmes);
}
//public MenuItme[] GetMenuItmes()
//{
// return menuItmes;
//}
}
同理我们为早餐加入迭代器
public class BreakFastIterator: Iterator
{
List<MenuItme> menuItmes;
int position = 0;
public BreakFastIterator(List<MenuItme> menuItmes)
{
this.menuItmes = menuItmes;
}
public bool HasNext()
{
if (position >= menuItmes.Count)
return false;
else
return true;
}
public object Next()
{
MenuItme menuItme = menuItmes[position];
position++;
return menuItme;
}
}
用迭代器改写早餐菜单
public class BreakFastMenu
{
private List<MenuItme> menuItmes;
public BreakFastMenu()
{
menuItmes = new List<MenuItme>();
AddItem("梅菜扣肉饼", "好吃", false, 7);
//菜单项...
}
public void AddItem(string name, string description, bool vegetarian, double price)
{
MenuItme menuItme = new MenuItme(name, description, vegetarian, price);
menuItmes.Add(menuItme);
}
public Iterator CreateIterator()
{
return new BreakFastIterator(menuItmes);
}
//public List<MenuItme> GetMenuItmes()
//{
// return menuItmes;
//}
}
好了，让我们试一试迭代器工作情况
三、迭代器模式
经过第二步我们基本已经实现迭代器模式，最后我们再改良一下打印菜单，并对菜单进行统一接口的管理。
定义一个Menu接口
public interface Menu
{
Iterator CreateIterator();
}
让早餐晚餐都实现Menu接口，并封装一个新的菜单打印
public class NewMenu
{
Menu breakFastMenu;
Menu dinerMenu;
public NewMenu(Menu breakFastMenu, Menu dinerMenu) {
this.breakFastMenu = breakFastMenu;
this.dinerMenu = dinerMenu;
}
public void PrintMenu() {
Iterator breakFastIterator = breakFastMenu.CreateIterator();
Console.WriteLine("新菜单--------早餐");
PrintMenu(breakFastIterator);
Console.WriteLine("新菜单--------晚餐");
Iterator dinerIterator = dinerMenu.CreateIterator();
PrintMenu(dinerIterator);
}
private void PrintMenu(Iterator iterator) {
while (iterator.HasNext())
{
//取得下一个项
MenuItme menuItme = (MenuItme)iterator.Next();
Console.WriteLine(menuItme.Name);
}
}
}
迭代器模式定义：
迭代器模式：提供一种方法顺序访问一个集合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。
迭代器模式让我们能游走于集合内的每一个元素，而又不暴露其内部的表示。
把游走的任务放在迭代器上，而不是集合上。这样简化了集合的接口和实现，也让责任各得其所。
总结
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本文标题：C#设计模式实现之迭代器模式
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