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我所理解的设计模式(C++实现)——迭代器模式(Iterator Pattern)

2013年06月08日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2205字 ⁄ 字号 评论关闭

概述:

        在现在的电视机中,我们使用[后一个][前一个]按钮可以很方便的换台,当按下[后一个]按钮时,将切换到下一个预置的频道。想象一下在陌生的城市中的旅店中看电视。当改变频道时,重要的不是几频道,而是节目内容。如果对一个频道的节目不感兴趣,那么可以换下一个频道,而不需要知道它是几频道。

        这个其实就是我们迭代器模式的精髓:提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素而又不需暴露该对象的内部表示。

类图和实例:

迭代器模式由以下角色组成:

1迭代器角色Iterator):迭代器角色负责定义访问和遍历元素的接口。
2.具体迭代器角色Concrete Iterator):具体迭代器角色要实现迭代器接口,并要记录遍历中的当前位置。
3.集合角色Aggregate):集合角色负责提供创建具体迭代器角色的接口。
4.具体集合角色Concrete Aggregate):具体集合角色实现创建具体迭代器角色的接口——这个具体迭代器角色于该集合的结构相关。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

template<class Item>
class Iterator
{
public:
    virtual void first()=0;
    virtual void next()=0;
    virtual Item* currentItem()=0;
    virtual bool isDone()=0;
    virtual ~Iterator(){}
};

template<class Item>
class ConcreteAggregate;

template<class Item>
class ConcreteIterator : public Iterator <Item>
{
    ConcreteAggregate<Item> * aggr;
    int cur;
public:
    ConcreteIterator(ConcreteAggregate<Item>*a):aggr(a),cur(0){}
    virtual void first()
    {
        cur=0;
    }
    virtual void next()
    {
        if(cur<aggr->getLen())
            cur++;
    }
    virtual Item* currentItem()
    {
        if(cur<aggr->getLen())
            return &(*aggr)[cur];
        else
            return NULL;
    }
    virtual bool isDone()
    {
        return (cur>=aggr->getLen());
    }
};

template<class Item>
class Aggregate
{
public:
    virtual Iterator<Item>* createIterator()=0;
    virtual ~Aggregate(){}
};

template<class Item>
class ConcreteAggregate:public Aggregate<Item>
{
    vector<Item >data;
public:
    ConcreteAggregate()
    {
        data.push_back(1);
        data.push_back(2);
        data.push_back(3);
    }
    virtual Iterator<Item>* createIterator()
    {
        return new ConcreteIterator<Item>(this);
    }
    Item& operator[](int index)
    {
        return data[index];
    }
    int getLen()
    {
        return data.size();
    }
};

int main()
{
    Aggregate<int> * aggr =new ConcreteAggregate<int>();
    Iterator<int> *it=aggr->createIterator();

    for(it->first();!it->isDone();it->next())
    {
        cout<<*(it->currentItem())<<endl;
    }
    delete it;
    delete aggr;
    return 0;
}

实现要点:

1.迭代抽象:访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。

2.迭代多态:为遍历不同的集合结构提供一个统一的接口,从而支持同样的算法在不同的集合结构上进行操作。

3.迭代器的健壮性考虑:遍历的同时更改迭代器所在的集合结构,会导致问题。

适用性:

1.访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。 

2.支持对聚合对象的多种遍历。 

3.为遍历不同的聚合结构提供一个统一的接口(支持多态迭代)

其他:

1.在C++下可以参看 STL iterators 的实现。

2.在.NET下实现Iterator模式,对于聚集接口和迭代器接口已经存在了,其中IEnumerator扮演的就是迭代器的角色,而IEnumerable则扮演的就是抽象聚集的角色,她只有一个GetEnumerator()方法,如果集合对象需要具备跌代遍历的功能,就必须实现该接口。

3在Java下可以参看集合类型迭代器(java.util.Iterator,java.util.Enumeration)。

LCL_data原创于CSDN.NET【http://blog.csdn.net/lcl_data/article/details/9310313

其他设计模式请参看:我所理解的设计模式

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