C++(设计模式):20---行为型模式之迭代器模式(Iterator)

行为型模式概述

  • 行为模式涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式,还描述它们之间的通信模式。这些模式刻划了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。它们将你的注意 力从控制流转移到对象间的联系方式上来
  • 行为类模式使用继承机制在类间分派行为。其中包括两个这样的模式:
    • 其中TemplateMethod较为简单和常用。模板方法是一个算法的抽象定义,它逐步地定义该算法, 每一步调用一个抽象操作或一个原语操作,子类定义抽象操作以具体实现该算法
    • 另一种行为类模式是Interpreter。它将一个文法表示为一个类层次,并实现一个解释器作为这些类的实例上的一个操作
  • 行为对象模式使用对象复合而不是继承。一些行为对象模式描述了一组对等的对象怎样 相互协作以完成其中任一个对象都无法单独完成的任务。这里一个重要的问题是对等的对象 如何互相了解对方。对等对象可以保持显式的对对方的引用,但那会增加它们的耦合度。在 极端情况下,每一个对象都要了解所有其他的对象。 Mediator在对等对象间引入一个mediator对象以避免这种情况的出现。mediator提供了松耦合所需的间接性
  • Chain of Responsibility提供更松的耦合。它让你通过一条候选对象链隐式的向一个对 象发送请求。根据运行时刻情况任一候选者都可以响应相应的请求。候选者的数目是任意的, 你可以在运行时刻决定哪些候选者参与到链中
  • Observer模式定义并保持对象间的依赖关系。典型的Observer的例子是Smalltalk中的模型/视图/控制器,其中一旦模型的状态发生变化,模型的所有视图都会得到通知
  • 其他的行为对象模式常将行为封装在一个对象中并将请求指派给它:
    • Strategy模式将 算法封装在对象中,这样可以方便地指定和改变一个对象所使用的算法
    • Command模式 将请求封装在对象中,这样它就可作为参数来传递,也可以被存储在历史列表里,或者以其 他方式使用
    • State模式封装一个对象的状态,使得当这个对象的状态对象变化时,该对象可改变它的行为
    • Visitor封装分布于多个类之间的行为
    • 而Iterator则抽象了访问 和遍历一个集合中的对象的方式
  • 行为型模式有:

一、意图

  • 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素 , 而又不需暴露该对象的内部表示。

二、别名

  • 游标(Cursor)

三、动机

  • 一个聚合对象, 如列表(list), 应该提供一种方法来让别人可以访问它的元素,而又不需暴 露它的内部结构. 此外,针对不同的需要,可能要以不同的方式遍历这个列表。但是即使可以 预见到所需的那些遍历操作,你可能也不希望列表的接口中充斥着各种不同遍历的操作。有 时还可能需要在同一个表列上同时进行多个遍历。
  • 迭代器模式都可帮你解决所有这些问题。这一模式的关键思想是将对列表的访问和遍历 从列表对象中分离出来并放入一个迭代器(iterator)对象中。迭代器类定义了一个访问该列 表元素的接口。迭代器对象负责跟踪当前的元素 ; 即, 它知道哪些元素已经遍历过了

四、适用性

  • 迭代器模式可用来:
    • 访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示
    • 支持对聚合对象的多种遍历
    • 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)

五、结构

C++(设计模式):20---行为型模式之迭代器模式(Iterator)

六、参与者

  • Iterator(迭代器):迭代器定义访问和遍历元素的接口
  • ConcreteIterator(具体迭代器):
    • 具体迭代器实现迭代器接口
    • 对该聚合遍历时跟踪当前位置
  • Aggregate(聚合):聚合定义创建相应迭代器对象的接口
  • ConcreteAggregate(具体聚合):具体聚合实现创建相应迭代器的接口,该操作返回ConcreteIterator的一个适当的实例

七、协作

  • ConcreteIterator跟踪聚合中的当前对象,并能够计算出待遍历的后继对象

八、效果

  • 待续(学习到的时候再回来补)

九、实现

  • 待续(学习到的时候再回来补)

十、代码示例

  • 待续(学习到的时候再回来补)

十一、相关模式

  • Composite:迭代器常被应用到象复合这样的递归结构上
  • Factory Method:多态迭代器靠Factory Method来例化适当的迭代器子类
  • Memento:常与迭代器模式一起使用。迭代器可使用一个memento来捕获一个迭代的 状态。迭代器在其内部存储memento