C#设计模式 迭代器模式

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

关于C#设计模式实现之迭代器模式的文章就介绍至此,更多相关C#迭代器模式内容请搜索编程教程以前的文章,希望大家多多支持编程教程

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