20個主題學會設計模式 — （一）跌跌撞撞學會Iterator迭代器模式
前言
嗨大家，經過了一些日子沒有寫文章，為自己找了很多藉口，覺得自己還不夠專業、覺得自己太忙要準備研究所，因此花了好多時間都在讀書理解，但卻缺少了最重要的一步 — 輸出。因此這次想新開幾個主題，一方面幫助自己回憶及複習，一方面也幫助一些也在學習設計模式的人，我會盡量用淺顯易懂的例子進行講解，敬請期待囉。
參考書籍與程式語言
這次的主題主要參考這本書圖解設計模式，裡面的內容較為淺顯易懂，使用的語言是Java，若大家想要看看書中範例也可以去購買此書。
接著就讓我們一起踏入設計模式的大門吧！
關於Iterator 迭代器模式
這個模式可能是最常見也最好理解的模式，因為如果你有開發經驗，你應該會聽過Iterator這個interface，它的功用就是讓我們可以像遍歷陣列一樣去遍歷物件。用下面例子來說明，我們都知道用for可以依序遍歷陣列的資料結構，但如果我今天也想循環遍歷set集合呢？這時候你就不得不學習Iterator了，從下面程式來看，我們將三個字串放入sampleSet中，接著再用iterator打印出來，這裡注意的是，setTest.iterator()這個方法直接把Iterator返回給我們，那麼他的底層到底是如何實現，就讓我們一步一步進行實現。
我們的目標
今天有個題目，我們有一副牌組，牌組中有很多牌，而我們想做的就是，我們希望可以自己實現下列的程式：
上述方法中，首先我們創造了幾張牌，並創造了一個牌堆，接著依序把牌放到牌堆裡面，再將牌堆內的牌打印出來，程式中我們可以看到我們想要用iterator不僅是遍歷java提供給我們的集合，也可以遍歷我們自己提供的物件Deck，那麼這樣的方法要怎麼實現呢？首先我們先將這class實現，再談談itorator設計模式。
1. Card 卡牌類別
話不多說，直接上程式，首先我們定義了一個SuitEnum來存放卡牌的花色，再創建一個Card物件，裡面包含卡牌數字及花色還有卡牌各個物件的get及set方法，這些該算是蠻基本的內容，也是本例子中最簡單的部分。
2. Aggregate 及 Deck
接著來到重頭戲，我們想創造一個具有iterator方法的Deck，所以我們才可以用Deck.iterator()方法來創造迭代器Iterator物件，來迭代我們的Deck。
這時你可能會想說，這還不簡單，我在Deck類別裡面直接加一個iterator方法不就解決了？沒錯，你說的完全是對的，但若你在加這個方法時寫成了iterater還是iterators，又或是你根本沒返回Iterator類，你返回的是其他資料型態，那其他使用者不就要再去看你程式怎麼寫，再來使用你的物件。這樣真的會心很累，我只是想循環你的Deck而已還這麼搞剛，這時解決問題的Aggregate出現了！
Aggregate是一個interface，它負責定義你的類創建Iterator應該按造順序訪問保存在內部元素的人。其中有個iterator方法。說了這麼多，其實它就是一個interface介面，如果你的類要去實現iterator方法，就應該要實現它，這麼一來就規定你的類中一定要按造Aggregate中的iterator方法進行實現了。
因此我們現在實現Deck類時，就應該要implements Aggregate這個介面，這邊如果你沒有實現iterator方法，那程式就會報錯，這算是基本interface的用法，這樣是不是就不會有方法寫錯、返回錯誤類的狀況了呢。
接著稍微談一下Deck中的組成，首先我們定義一個Card的陣列儲存所有放進來的卡牌，並定義一個 last索引，紀錄目前Deck中的卡牌數量，還有其他新增卡片，拿到卡片的方法。並實現了iterator方法，返回new DeckIterator(this)，這邊的DeckIterator也就是我們後面要實現的Iterator類別。
3. DeckIterator及Iterator
我們可以先談談java提供給我們的Iterator這個interface的原始碼，我直接從java原始碼中複製過來，因為註解太長所以我把註解刪掉了。
上面可以發現如果要實現Iterator這個介面，你應該實現hasNext()、next()方法，hasNext返回的是一個布林值，用於告訴別人還有沒有沒迭代到的元素，next方法則是返回下一個迭代到的元素，這樣講有點抽象，我們就來實現一個DeckIterator試試看。
從上面程式我們先看一下初始化方法，初始化DeckIterator我們必須傳入一個Deck物件，在Deck中我們直接把this傳過去，並將當前的索引設置為0，接著實現hasNext()方法，當index小魚deck的長度時，代表我們還沒有迭代完Deck中的卡片元素，返回true還有元素沒有迭代完。
next則是返回index上的元素，這裡我們用deck中的方法getCardByIndex拿到目前索引的card，再返回card。
這裡比較有趣的是，next()方法基本上就定義了要怎麼把卡片拿出來，現在是將Deck中的card[]陣列依序拿出卡牌，那如果今天我想要倒序拿出卡牌怎麼做呢？我是要直接去改Deck中的getCardByIndex方法嗎？當然不是，我們要修改的僅僅是新增一個BackDeckIterator實現類，再更改類中的index，及返回的方式即可。
4. 回到我們的目標
此時再看下面程式，是不是清楚多了呢，我們實現了迭代器，這時你可能會心想，但這樣好麻煩呀，我們知道Deck中的cards是由陣列組成，那為什麼不要直接for來循環card陣列，多方便呀！
假設今天老闆說，我們以後Deck中的Card放棄用陣列來管理，我們改成用Vector取代呢，那麼假設你在這之前，有一百個class中有迭代過cards，那麼因為你之前用迭代陣列的方法已經行不通了，你只好回去慢慢改，一邊咒罵老闆。但今天你如果是使用iterator來迭代呢？你僅需要到deck中改掉關於cards的拿出方式和一些細節，再去更改DeckIterator中的next及hasNext方法其他程式通通不用修改，正常工作，真香。
結語
iterator設計模式應該算是設計模式中比較親民的一個概念，也蠻好理解的，其中比較需要注意的就是next方法中容易搞混應該返回當前元素還是下一個元素，答案是「返回當前元素，並指向下一個元素」，hasNext方法則是確定接下來能否使用next方法，看完這次的內容後，希望你也可以用不同的例子實現自己的迭代器，練習才能使自己的程式功力更進步，加油我們下次再見。
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我是Andy，謝謝你看完這篇文章，如果文章有幫助到你的話，希望不吝於幫我拍手 🙌🙌
