前端设计模式之【迭代器模式】

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介绍

迭代器模式是一种行为设计模式,它允许你在不暴露集合内部结构的情况下遍历集合中的元素。这种模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素,而又不需要暴露该对象的内部表示。
迭代器模式主要包括两个角色:迭代器(Iterator)和可迭代对象(Iterable)。迭代器是负责定义访问和遍历元素的接口,而可迭代对象则是具体的集合或容器,它提供了创建迭代器的方法,并且可以被迭代器按照一定规则遍历其中的元素。
通过迭代器模式,我们可以将对集合元素的操作与集合本身分离开来,使得遍历方式可以独立于集合进行变化。这样一来,无论是数组、链表还是其他类型的集合,都可以通过相同的迭代器接口进行遍历,从而提高了代码的可重用性和灵活性。

实现接口

一个迭代器通常需要实现以下接口:

  • hasNext():判断迭代是否结束,返回Boolean
  • next():查找并返回下一个元素
    为Javascript的数组实现一个迭代器可以这么写:
javascript 复制代码
const item = [1, 'red', false, 3.14];

function Iterator(items) {
  this.items = items;
  this.index = 0;
}

Iterator.prototype = {
  hasNext: function () {
    return this.index < this.items.length;
  },
  next: function () {
    return this.items[this.index++];
  }
}

验证一下迭代器是否工作:

javascript 复制代码
const iterator = new Iterator(item);

while(iterator.hasNext()){
  console.log(iterator.next());
}
//输出:1, red, false, 3.14

ES6提供了更简单的迭代循环语法 for...of,使用该语法的前提是操作对象需要实现 可迭代协议(The iterable protocol),简单说就是该对象有个Key为 Symbol.iterator 的方法,该方法返回一个iterator对象。

比如我们实现一个 Range 类用于在某个数字区间进行迭代:

javascript 复制代码
function Range(start, end) {
  return {
    [Symbol.iterator]: function () {
      return {
        next() {
          if (start < end) {
            return { value: start++, done: false };
          }
          return { done: true, value: end };
        }
      }
    }
  }
}

验证一下:

javascript 复制代码
for (num of Range(1, 5)) {
  console.log(num);
}
// 输出:1, 2, 3, 4
 

优缺点

优点:

  • 分离集合对象与遍历行为:迭代器模式能够将集合对象与遍历行为分离,使得可以独立地改变集合对象的遍历方式。
  • 统一遍历接口:迭代器模式提供了统一的遍历接口,使得客户端代码可以以相同的方式访问不同类型的集合对象。
  • 支持逆向遍历:一些迭代器模式的实现还支持逆向遍历,这使得对集合元素的访问更加灵活。
  • 支持延迟加载:有些情况下,集合对象可能包含大量的元素,而并不是每次都需要遍历所有元素,迭代器模式可以支持延迟加载,只在需要时才获取元素,从而节省资源。

缺点:

  • 增加了复杂度:在一些简单的应用场景下,使用迭代器模式可能会增加代码的复杂度,使得代码难以理解。
  • 内存占用:在某些语言或环境中,迭代器可能会占用额外的内存空间。

应用场景

需要遍历不同类型集合对象的场景 :如果系统需要统一遍历不同类型的集合对象,迭代器模式可以提供一个统一的遍历接口。
需要隐藏集合内部结构的场景 :当希望遍历集合对象而又不暴露其内部结构时,可以使用迭代器模式。
支持逆向遍历的场景:如果需要对集合进行逆向遍历,迭代器模式提供了灵活的解决方案。

后言

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