軟體開發之 Iterator 模式 (疊代器)

(參考自設計模式)
在設計程式的過程中,經常有的需求之一,就是希望逐一取得某物件內部的所有資料(或物件),像是取得ArrayList中所有 的資料,或取得HashSet中所有的資料。

由於物件在實作內部資料的組織時方式不盡相同,因此也只有物件本身才知道如何收集內部資料,因此Iterator的實作,通常會是物件的內部類別,外界無 需關心,只要知道如何操作Iterator即可。

以Java 的Collection API設計來說

在JDK 1.4時,iterator()方法是定義在Collection介面上,每個Collection的實現類別,都會有iterator()方法,在 JDK5之後,則將iterator()方法定義在Iterable介面上,而Collection介面則繼承了Iterable介面:

例如,您也許會希望設計一個foreach方法,可以將丟給它的物件中的資料逐一取得並顯示在主控台中:

因為List是有序結構並有索引特性,而Set則為無序不重複的特性,兩者所提供的公開存取方法也不相同,如何將foreach方法設計的通用是個問題。

無論是List或Set,都有個iterator()方法可以傳回一個Iterator物件,這個物件會收集List或Set物件內部資料,並有 hasNext()、next()方法可以使用,而實際上,這個方法是繼承自Collection介面(List與Set的父介面),您可以這麼設計 foreach方法:

這是Iterator模式的實現,不同的物件內部在組織資料方式並不相同(陣列?鏈結?雜湊?),所提供的公開存取介面也不一樣,為了有一致的方式來逐一取 得物件內部的資料,您可以讓一個Iterator於物件內部進行收集,之後傳回Iterator物件,透過該Iterator來逐一取得物件內部資料。

其他語言的一些iterator的範例:

C#

C++

JAVA:

PHP

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