介绍

迭代器模式是一种行为型设计模式，它提供了一种顺序访问聚合对象中各个元素的方法，而无需暴露聚合对象的内部表示。迭代器模式将遍历操作从聚合对象中抽离出来，使得聚合对象可以独立于其遍历算法进行变化。

涉及到的角色有：

迭代器（Iterator）：定义访问和遍历元素的接口。
具体迭代器（ConcreteIterator）：实现迭代器接口，具体实现元素的访问和遍历。
聚合对象（Aggregate）：定义创建迭代器的接口。
具体聚合对象（ConcreteAggregate）：实现聚合对象接口，创建相应的具体迭代器。

优点

简化了聚合对象的接口：迭代器模式将遍历操作从聚合对象中分离出来，使得聚合对象的接口更加简洁，只需关注自身的核心功能，而遍历操作交由迭代器处理。
支持多种遍历方式：通过定义不同的迭代器实现类，可以支持不同的遍历方式，例如正向遍历、逆向遍历、按条件遍历等，提供更大的灵活性。
封装了遍历算法：迭代器模式将遍历算法封装在迭代器中，使得聚合对象无需关心具体的遍历算法，遍历算法可以独立于聚合对象进行变化和扩展。
简化了客户端代码：使用迭代器模式可以简化客户端代码，客户端只需通过迭代器的统一接口进行遍历操作，而无需了解聚合对象的内部结构和遍历方式。

缺点

增加了类的数量：使用迭代器模式会增加代码中类的数量，每个聚合对象需要一个对应的具体迭代器类，可能会增加系统的复杂性。
遍历过程中的修改：如果在遍历过程中修改了聚合对象，可能会导致迭代器的状态与聚合对象的实际状态不一致，需要额外的机制来处理这种情况。

使用场景

集合类遍历：迭代器模式广泛应用于各种编程语言和框架中的集合类，如Java中的ArrayList、LinkedList等。通过迭代器模式，可以对集合对象进行统一的遍历操作，无需了解集合内部的具体实现方式。
数据库查询结果遍历：在数据库查询中，通常需要对查询结果进行遍历操作。通过使用迭代器模式，可以将查询结果封装为一个聚合对象，然后使用迭代器进行遍历，方便地访问每一条查询结果。
文件系统遍历：在文件系统中，需要对目录下的文件和子目录进行遍历操作。迭代器模式可以将文件系统的目录结构封装为一个聚合对象，然后使用迭代器进行递归遍历，以访问每个文件和子目录。
GUI控件遍历：在图形用户界面（GUI）开发中，经常需要对界面中的控件进行遍历操作，例如查找特定类型的控件、对控件进行批量处理等。通过使用迭代器模式，可以将GUI控件封装为一个聚合对象，然后使用迭代器进行遍历操作，方便地访问和操作每个控件。
游戏开发中的物体遍历：在游戏开发中，经常需要对场景中的物体进行遍历操作，例如碰撞检测、更新物体状态等。通过使用迭代器模式，可以将场景中的物体封装为一个聚合对象，然后使用迭代器进行遍历，以对每个物体进行相应的操作。

代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

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

// DirectoryIterator 目录迭代器
type DirectorIterator struct {
    files []string
    index int
}

// NewDirectoryIterator 创建目录迭代器
func NewDirectorIterator(path string) (*DirectorIterator, error) {
    // 读取目录中的文件列表，返回目录条目的切片
    files, err := os.ReadDir(path)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    // 将文件信息切片转换为只包含目录名的字符串切片 filesName
    var filesName []string
    for _, file := range files {
        filesName = append(filesName, file.Name())
    }
    // 创建 DirectoryIterator 结构体实例，并将目录名字符串切片和索引值初始化为 filesName 和 0。
    return &DirectorIterator{files: filesName, index: 0}, nil
}

// HasNext 判断是否还有下一个文件
func (d *DirectorIterator) HasNext() bool {
    // 检查当前索引是否小于文件列表的长度
    // 如果是，则返回 true，表示还有下一个元素可以遍历；如果不是，则返回 false，表示已经遍历到了最后一个元素，没有更多元素可供遍历。
    return d.index < len(d.files)
}

// Next 获取下一个文件
func (d *DirectorIterator) Next() string {
    // 当 HasNext() 返回 true 表示还有下一个元素可供遍历时，Next() 方法会返回下一个元素，
    // 并将迭代器的内部指针（索引）向前移动到下一个位置，以便下一次调用 Next() 方法时返回下一个元素。
    if d.HasNext() {
        file := d.files[d.index]
        d.index++
        return file
    }
    // 如果 HasNext() 返回 false，即没有更多元素可供遍历时，Next() 方法返回空值。
    return ""
}

// FileSystem 遍历文件系统的聚合对象
type FileSystem struct {
    rootPath string
}

// CreateIterator 创建迭代器
func (f *FileSystem) CreateIterator() (Iterator, error) {
    return NewDirectorIterator(f.rootPath)
}

func main() {
    filesystem := &FileSystem{rootPath: "./"}

    iterator, err := filesystem.CreateIterator()
    if err != nil {
        fmt.Println("创建迭代器失败:", err)
        return
    }

    for iterator.HasNext() {
        file := iterator.Next()
        fmt.Println(file)
    }
}

介绍

优点

缺点

使用场景

代码示例

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