C++ 设计模式《外卖菜单展示》

👨‍🎓 模式名称：迭代器模式（Iterator）

👦 故事背景：

随着"小明万能校园平台"大获成功，美食外卖成为热门功能之一。每天成百上千的订单进出，小明打算给每个商家都做一个"外卖菜单展示"模块，供 App 客户端遍历显示菜单上的菜品。

但问题出现了......

🌀 没有使用迭代器模式的困扰

各个商家有自己"奇葩"的菜单数据结构：

🧋 奶茶店：菜单是一个 std::vector
🍱 便当店：菜单是一个 std::map<int, MealItem>
🍢 烧烤摊：菜单是一个 std::list

小明展示菜单时，不得不硬写很多重复代码：

cpp 复制代码

void printMilkTeaMenu(std::vector<DrinkItem>& drinks) {
    for (auto& d : drinks) {
        std::cout << d.name << " - " << d.price << "\n";
    }
}

void printMealMenu(std::map<int, MealItem>& meals) {
    for (auto& [id, m] : meals) {
        std::cout << m.name << " - " << m.price << "\n";
    }
}

void printBBQMenu(std::list<BBQItem>& bbqs) {
    for (auto& b : bbqs) {
        std::cout << b.name << " - " << b.price << "\n";
    }
}

使用迭代器模式：为所有菜单提供统一遍历方式

🧠 关键目标：隐藏底层数据结构，实现统一遍历接口

🎯 抽象定义

🍔 抽象菜单项类（或接口）

cpp 复制代码

class MenuItem {
public:
    std::string name;
    double price;

    MenuItem(std::string n, double p) : name(n), price(p) {}
    virtual ~MenuItem() = default;
};

🧾 抽象迭代器接口

cpp 复制代码

class Iterator {
public:
    virtual bool hasNext() = 0;
    virtual MenuItem* next() = 0;
    virtual ~Iterator() = default;
};

🧾 抽象菜单接口

cpp 复制代码

class Menu {
public:
    virtual Iterator* createIterator() = 0;
    virtual ~Menu() = default;
};

🍱 示例：不同商家实现

奶茶菜单（用 vector 存）

cpp 复制代码

class MilkTeaMenu : public Menu {
private:
	std::vector<MenuItem> items;
public:
	Iterator* createIterator() override;

	MilkTeaMenu() {
		items.emplace_back("珍珠奶茶", 10);
		items.emplace_back("波霸奶绿", 12);
	}

	void addItem(const MenuItem& item) {
		items.push_back(item);
	}

	const std::vector<MenuItem>& getItems() const {
		return items;
	}

};

class MilkTeaIterator : public Iterator {
private:
	MilkTeaMenu& milkTeaMenu;
	int currentIndex;
public:
	MilkTeaIterator(MilkTeaMenu& coll) : milkTeaMenu(coll), currentIndex(0) {}
	MenuItem getNext() override {
		if (hasMore()) {
			return milkTeaMenu.getItems()[currentIndex++]; 
		}
		return MenuItem("",0);
	}
	bool hasMore() override {
		return currentIndex < milkTeaMenu.getItems().size(); 
	}
};

烧烤菜单（用 list 存）

cpp 复制代码

class BBQMenu : public Menu {
private:
	std::list<MenuItem> items;
public:

	BBQMenu() {
		items.emplace_back("羊肉串", 20);
		items.emplace_back("鸡翅", 40);
	}

	Iterator* createIterator() override;

	void addItem(const MenuItem& item) {
		items.push_back(item);
	}

	const std::list<MenuItem>& getItems() const {
		return items;
	}

};
class BBQIterator : public Iterator {
private:
	BBQMenu& bbqMenu;
	std::list<MenuItem>::const_iterator currentIt;
public:
	BBQIterator(BBQMenu& coll) : bbqMenu(coll) {
		currentIt = bbqMenu.getItems().cbegin();
	}
	MenuItem getNext() override {
		if (hasMore()) {
			// Implementation to get the next element from the collection
			return *currentIt++; // Placeholder
		}
		return MenuItem("", 0);
	}
	bool hasMore() override {

		// Implementation to check if more elements are available
		return currentIt != bbqMenu.getItems().cend(); // Placeholder
	}
};

✅ 客户端统一遍历：

cpp 复制代码

void printMenu(Menu* menu) {
	Iterator* it = menu->createIterator();
	while (it->hasMore()) {
		std::string element = it->getNext().name;
		// Process the element
		std::cout << "element= " << element << std::endl;
	}
	delete it;
}

🧪 使用：

cpp 复制代码

Iterator* MilkTeaMenu::createIterator() {
	return new MilkTeaIterator(*this);
}

Iterator* BBQMenu::createIterator() {
	return new BBQIterator(*this);
}

int main() {
	MilkTeaMenu milkTeaMenu;
	printMenu(&milkTeaMenu);
	BBQMenu bbqMenu;
	printMenu(&bbqMenu);

	return 0;
}

🎯 适用场景总结

适用场景	描述
不同集合类型统一遍历	vector、list、map 等不同结构
隐藏内部结构	客户端不关心菜单内部
支持并发、懒加载遍历	支持自定义迭代顺序和惰性加载等