Golang | 迭代器模式

news2025/4/28 1:30:51

迭代器模式（Iterator Pattern）是一种行为型设计模式，它提供了一种顺序访问聚合对象（如列表、树等集合结构）中元素的方法，而无需暴露其底层实现细节。通过将遍历逻辑与集合本身解耦，迭代器模式使得集合可以更灵活地支持多种遍历方式。
核心思想：
- 解耦遍历逻辑：将遍历操作从集合类中分离出来，交给独立的迭代器对象处理。
- 统一访问接口：为不同的集合结构（如数组、链表、树）提供一致的遍历接口。
应用场景：
- 需要遍历不同结构的集合（如数组、树、图）但希望客户端代码统一。
- 需要支持多种遍历方式（如正序、逆序、过滤遍历）。
- 隐藏集合的内部实现，提供安全的访问接口。

package main

import "fmt"

// 迭代器接口
type Iterator interface {
	HasNext() bool
	Next() interface{}
}

// 集合接口
type Aggregate interface {
	Iterator() Iterator
}

// 具体集合（切片封装）
type ConcreteAggregate struct {
	items []interface{}
}

func NewConcreteAggregate(items []interface{}) *ConcreteAggregate {
	return &ConcreteAggregate{items: items}
}

// 创建迭代器
func (a *ConcreteAggregate) Iterator() Iterator {
	return &ConcreteIterator{
		aggregate: a,
		index:     0,
	}
}

// 具体迭代器
type ConcreteIterator struct {
	aggregate *ConcreteAggregate
	index     int
}

func (i *ConcreteIterator) HasNext() bool {
	return i.index < len(i.aggregate.items)
}

func (i *ConcreteIterator) Next() interface{} {
	if !i.HasNext() {
		return nil
	}
	val := i.aggregate.items[i.index]
	i.index++
	return val
}

func main() {
	// 使用示例
	agg := NewConcreteAggregate([]interface{}{"A", "B", 123, true})
	iterator := agg.Iterator()
	
	for iterator.HasNext() {
		fmt.Println(iterator.Next())
	}
}

package main

import "fmt"

// 泛型迭代器接口
type Iterator[T any] interface {
	HasNext() bool
	Next() T
}

// 泛型集合接口
type Aggregate[T any] interface {
	Iterator() Iterator[T]
}

// 具体集合（泛型切片）
type SliceAggregate[T any] struct {
	items []T
}

func NewSliceAggregate[T any](items []T) *SliceAggregate[T] {
	return &SliceAggregate[T]{items: items}
}

func (a *SliceAggregate[T]) Iterator() Iterator[T] {
	return &SliceIterator[T]{
		slice: a.items,
		index: 0,
	}
}

// 具体迭代器（泛型）
type SliceIterator[T any] struct {
	slice []T
	index int
}

func (i *SliceIterator[T]) HasNext() bool {
	return i.index < len(i.slice)
}

func (i *SliceIterator[T]) Next() T {
	if !i.HasNext() {
		var zero T
		return zero
	}
	val := i.slice[i.index]
	i.index++
	return val
}

func main() {
	// 使用示例（字符串类型）
	strAgg := NewSliceAggregate([]string{"Hello", "Golang", "!"})
	strIter := strAgg.Iterator()
	for strIter.HasNext() {
		fmt.Println(strIter.Next())
	}

	// 使用示例（整数类型）
	intAgg := NewSliceAggregate([]int{1, 2, 3})
	intIter := intAgg.Iterator()
	for intIter.HasNext() {
		fmt.Println(intIter.Next())
	}
}