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C#中FCL迭代器模式的一点问题

迭代器模式是GOF23种模式中的一种,目的是为了提供对集合的遍历。为什么要实现迭代器模式:

假设存在一个数组,我们的遍历模式可能是采用依据索引来进行遍历。又假设存在一个HashTable,我们的遍历模式就可能按照键值来进行遍历。无论是哪个集合,如果它们的遍历没有一个公共的接口,那么我们的客户端进行调用的时候,相当于是对具体类型进行了编码。这样以来,当需求变化的时候,就必须修改我们的代码。并且,由于客户端代码过多的关注了集合的内部实现,代码的可移植性就会变得很差,这直接违反了面向对象中的开闭原则。于是,迭代器模式就诞生了。现在,不要管FCL中是如何实现该模式的,我们先来实现一个我们自己的迭代器模式。

代码清单:

public class Program

{

static void Main(string[] args)

{

//使用接口IMyEnumerable代替MyList

IMyEnumerable list = new MyList();

//得到迭代器,在循环中针对迭代器编码,而不是集合MyList

IMyEnumerator enumerator = list.GetEnumerator();

for (int i = 0; i < list.Count; i++)

{

object current = enumerator.Current;

enumerator.MoveNext();

}

while (enumerator.MoveNext())

}

}

/// <summary>

/// 要求所有的迭代器全部实现该接口

/// </summary>

interface IMyEnumerator

bool MoveNext();

object Current { get; }

/// 要求所有的集合实现该接口

/// 这样一来,客户端可以针对该接口编码,而无需关注具体的实现

interface IMyEnumerable

IMyEnumerator GetEnumerator();

int Count { get; }

class MyList : IMyEnumerable

object[] items = new object[10];

public IMyEnumerator MyEnumerator { get; set; }

public object this[int i]

get { return items[i]; }

set { this.items[i] = value; }

public int Count

get { return items.Length; }

public IMyEnumerator GetEnumerator()

if (MyEnumerator == null)

return new MyEnumerator(this);

return MyEnumerator;

class MyEnumerator : IMyEnumerator

int index = 0;

MyList myList;

public MyEnumerator(MyList myList)

this.myList = myList;

public bool MoveNext()

if (index + 1 > myList.Count)

return false;

else

index++;

return true;

public object Current

get { return myList[index]; }

MyList模拟了一个集合类,它继承了接口IMyEnumerable,这样,在客户端进行调用的时候,我们就可以直接使用IMyEnumerable来进行声明变量,如代码中的:

IMyEnumerable list = new MyList();

如果未来我们新增了其它的集合类,那么针对list的编码即使不做修改也能运行良好。在IMyEnumerable中声明的GetEnumerator方法返回一个继承了IMyEnuerator的对象。在MyList的内部,我们默认返回MyEnumerator。MyEnumerator就是迭代器的一个实现,如果对于迭代的需求有变化,我们可以重新开发一个迭代器,然后为MyList指定该迭代器就可以了。注意客户端的代码中,迭代的过程我们分别演示了for和while循环。因为使用了迭代器的缘故,两个循环都没有针对MyList编码,而是实现对迭代器的编码。

理解了我们自己实现的迭代器模式,就相当于理解了FCL中提供的对应模式。其实,上文代码中我们的接口名称中都加入了“My”字样,FCL中有相对应的这类接口,只不过我们为了演示的需要,增删了接口中的部分内容,但是大致的思路是一样的。

但是,问题也带来了。当集合类型因为某种需求,需要一个自定义迭代器的时候,FCL没有给我们公开这样的接口。所有的FCL集合,无论是泛型还是非泛型集合,都提供了GetEnumerator方法,没有提供SetEnumerator方法。注意到在我自己实现的集合类MyList 中,我公开了迭代器属性:

        public IMyEnumerator MyEnumerator { get; set; }

这样一来,可以让集合有新的迭代需求的时候,实现自己的迭代器。当然,如果没有为集合对象指定迭代器,那么它会返回一个默认迭代器,如下:

公开迭代器属性的好处就是,一旦迭代需求变化,我可以随时扩充我自己的迭代器,只要它继承IMyEnumerator接口。所以,为什么微软提供的FCL不让我们扩充迭代器呢?

C#中FCL迭代器模式的一点问题

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