迭代器模式c++实现

参考书籍《Head First设计模式》

需求场景

           餐馆和咖啡馆的菜单分别是用数组和容器（vector)存储的，有一天餐馆和咖啡店合并了想要打印菜单，必须实现两个不同的遍历（数组用sizeof计算长度，用[]取元素；容器用size取长度，用at()取元素)，来处理两种不同的聚合类型，代码类似于下面所示

 

	for (int i = 0; i<sizeof(dinerMenu.items_) / sizeof(dinerMenu.items_[0]); i++)
	{
		MenuItem item = dinerMenu.items_[i];
		std::cout << item.name <<","<< item.description << ","<< item.price << std::endl;
	}
 
	for (int i = 0; isize(); i++)
	{
		MenuItem item = conffeMenu.items_.at(i);
		std::cout << item.name << "," << item.description << "," << item.price <
	}

       如果我们还要遍历另外一种聚合数据，比如map,那么就要再加一种遍历方法。又或者我们有一天咖啡店不用容器存储，改用数组了，那我们的遍历方法又要改写。这就要求客户端对聚合的实现很了解，即针对实现编程(而我们提倡的设计原则是针对接口编程，而不是针对实现编程）。

     在上述例子中引起变化的是：由不同的组合类型所造成的遍历。那我们可以封装遍历吗？迭代器模式就是封装了遍历。迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露其内部的表示。

模式定义

        迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚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聚合内的每一个元素，而又不暴露其内部表示。

        类图如下

        

       

代码实现

         

         如上面需求场景中，我们使用迭代器模式，让两个具体的聚合类（餐馆和咖啡馆）都提供一个createIterator的接口，客户端使用该接口返回的iterator遍历聚合体中各元素。这样客户端不需要关系聚合体的具体实现，针对不同聚合体提供的iterator使用方法一样。

         先定义迭代器接口（抽象类Iterator)

     

class Iterator {
public:
	virtual bool hasNext() = 0;
	virtual void* next() = 0;
};

两个具体的迭代器：餐厅菜单迭代器和咖啡店菜单迭代器

class CoffeMenuIterator :public Iterator {
public:
	CoffeMenuIterator(std::vector< MenuItem>* items) :items_(items), position_(0)
	{
		
	}
	virtual MenuItem& next()override
	{
		MenuItem& item = items_->at(position_);
		position_++;
		return item;
	}
	bool hasNext()override
	{
		if (position_ >= items_->size())
		{
			return false;
		}
		else
		{
			return true;
		}
	}
private:
	std::vector< MenuItem>* items_;
	int position_;
};
 
class DinerMenuIterator :public Iterator {
public:
	DinerMenuIterator(MenuItem items[],int length) :items_(items), position_(0),length_(length)
	{
		
	}
	virtual MenuItem& next()override
	{
		MenuItem& item = items_[position_];
		position_++;
		return item;
	}
	bool hasNext()override
	{
		if (position_ >= length_)
		{
			return false;
		}
		else
		{
			return true;
		}
	}
private:
	MenuItem* items_;
	int position_;
	int length_;
};

        再实现两个具体的聚合类，针对该例子即实现餐馆菜单和咖啡店菜单（它们都要实现createIterator接口）。

class Menu {
public:
	virtual Iterator* createIterator() = 0;
};
 
class DinerMenu :public Menu {
public:
	DinerMenu()
	{
		items_[0] = { "红烧肉","红烧肉，肥瘦相间，香而不腻",32 };
		items_[1] = { "西红柿炒鸡蛋","西红柿炒鸡蛋，国民妈妈菜",15 };
		items_[2] = { "土豆丝","土豆丝，超便宜",12 };
	}
	virtual Iterator* createIterator() override {
		return new DinerMenuIterator(items_,3);
	}
private:
	MenuItem items_[3];
};
 
class CoffeMenu :public Menu {
public:
	CoffeMenu()
	{
		items_.push_back({ "拿铁","拿铁，好喝",18 });
		items_.push_back({ "卡布奇诺","卡布奇诺卡布奇诺",18 });
		items_.push_back({ "意式浓缩咖啡","意式浓缩咖啡",22 });
	}
	virtual Iterator* createIterator() override {
		return new CoffeMenuIterator(&items_);
	}
private:
	std::vector< MenuItem> items_;
};

   运行测试效果如下