简单的客户端程序调用：
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/// <summary> /// 客户端程序 /// </summary> class Program { static void Main(string[] args) { IIterator iterator; IList list = new ConcreteList(); iterator = list.GetIterator(); while (iterator.MoveNext()) { int i = (int)iterator.CurrentItem(); Console.WriteLine(i.ToString()); iterator.Next(); } Console.Read(); } } |
一个简单的迭代器示例就结束了，这里我们并没有利用任何的.NET特性，在C#中，实现Iterator模式已经不需要这么麻烦了，已经C#语言本身就有一些特定的实现，下面会说到。
.NET中的Iterator模式
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，它的实现如下：
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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。
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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http://www.theserverside.net/，被我简单的改造了一下。
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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：
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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：
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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：
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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：
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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(即, 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)》
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