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.NET设计模式(18):迭代器模式(Iterator Pattern)(二)2010-06-09 14:16:00

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.NET中的Iterator模式
.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,它的实现如下:
public interface IEumerator

{
    
object Current
    
{
        
get;
    }


    
bool MoveNext();

    
void Reset();

}
属性Current返回当前集合中的元素,Reset()方法恢复初始化指向的位置,MoveNext()方法返回值true表示迭代器成功前进到集合中的下一个元素,返回值false表示已经位于集合的末尾。能够提供元素遍历的集合对象,在.Net中都实现了IEnumerator接口。
IEnumerable则扮演的就是抽象聚集的角色,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。
public interface IEnumerable

{
    IEumerator GetEnumerator();
}
下面看一个在.NET1.1下的迭代器例子,Person类是一个可枚举的类。PersonsEnumerator类是一个枚举器类。这个例子来自于[url]http://www.theserverside.net/[/url],被我简单的改造了一下。
public class Persons : IEnumerable 


    
public string[] m_Names; 

    
public Persons(params string[] Names) 
    

        m_Names 
= new string[Names.Length]; 

        Names.CopyTo(m_Names,
0); 
    }
 

    
private string this[int index] 
    

        
get 
        

            
return m_Names[index]; 
        }
 

        
set 
        

            m_Names[index] 
= value; 
        }
 
    }


    
public IEnumerator GetEnumerator()
    
{
        
return new PersonsEnumerator(this);
    }

}



public class PersonsEnumerator : IEnumerator
{
    
private int index = -1;

    
private Persons P;

    
public PersonsEnumerator(Persons P)
    
{
        
this.P = P;
    }


    
public bool MoveNext()
    
{
        index
++;

        
return index < P.m_Names.Length;
    }


    
public void Reset()
    
{
        index 
= -1;
    }


    
public object Current
    
{
        
get

        
{
            
return P.m_Names[index];
        }

    }

}
 
来看客户端代码的调用:
class Program 

    
static void Main(string[] args) 
    

        Persons arrPersons 
= new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien"); 

        
foreach (string s in arrPersons) 

        

            Console.WriteLine(s); 
        }


        Console.ReadLine(); 
    }
 
}
程序将输出:
Michel 

Christine 

Mathieu 

Julien
现在我们分析编译器在执行foreach语句时到底做了什么,它执行的代码大致如下:
class Program 


    
static void Main(string[] args) 
    

          Persons arrPersons 
= new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien"); 

          IEnumerator e 
= arrPersons.GetEnumerator(); 

          
while (e.MoveNext()) 
          

            Console.WriteLine((
string)e.Current); 

          }


          Console.ReadLine();
    }
 
}
可以看到这段代码跟我们最前面提到的示例代码非常的相似。同时在这个例子中,我们把大部分的精力都花在了实现迭代器和可迭代的类上面,在.NET2.0下面,由于有了yield return关键字,实现起来将更加的简单优雅。下面我们把刚才的例子在2.0下重新实现一遍:
public class Persons : IEnumerable 

    
string[] m_Names; 

    
public Persons(params string[] Names) 
    

        m_Names 
= new string[Names.Length]; 

        Names.CopyTo(m_Names,
0); 
    }
 

    
public IEnumerator GetEnumerator() 
    

        
foreach (string s in m_Names) 
        

            yield 
return s; 
        }
 
    }
 
}
 

class Program 

    
static void Main(string[] args) 
    

        Persons arrPersons 
= new Persons("Michel","Christine","Mathieu","Julien"); 

        
foreach (string s in arrPersons) 
        

            Console.WriteLine(s); 
        }


        Console.ReadLine(); 
    }
 
}
程序将输出:
Michel 

Christine 

Mathieu 

Julien
实现相同的功能,由于有了yield return关键字,变得非常的简单。好了,关于.NET中的Iterator模式就说这么多了,更详细的内容大家可以参考相关的资料。
效果及实现要点
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)
总结
Iterator模式就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,又可让外部代码透明的访问集合内部的数据。
参考资料
Erich Gamma等,《设计模式:可复用面向对象软件的基础》,机械工业出版社
Robert C.Martin,《敏捷软件开发:原则、模式与实践》,清华大学出版社
阎宏,《Java与模式》,电子工业出版社
Alan Shalloway James R. Trott,《Design Patterns Explained》,中国电力出版社
MSDN WebCast C#面向对象设计模式纵横谈(18)Iterator 迭代器模式(行为型模式)

本文出自 “TerryLee技术专栏” 博客,请务必保留此出处http://terrylee.blog.51cto.com/342737/67768

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