迭代器模式

迭代器模式是对象行为型模式，它提供一个对象来顺序访问聚合对象中的元素（遍历元素的算法），且不暴露底层实现。

集合是编程中非常常见的数据结构之一。对于不同数据类型所需要的不同的遍历方式。但大多数客户端并不关心数据存储的方式。所以由于集合的遍历方式的不同，我们需要将集合遍历的算法，从集合中抽取出来，而抽取的部分，就是迭代器。

迭代器通常会提供获取集合元素的基本方法。客户端通过不断调用此方法，直至遍历结束。在 C# 中 foreach 就是对于迭代器遍历元素的具体实现。foreach 需要集合类继承 IEnumerable 接口，IEnumerable 只有一个方法就是返回集合枚举器（即是迭代器）IEnumerator

结构

在这里插入图片描述
说明

抽象迭代器（Iterator）- 接口需要声明遍历聚合操作：一个获得元素的方法，一个获得当前位置的方法。
具体迭代器（Concrete Iterator）- 实现具体遍历的算法
抽象聚合（Aggregate）- 接口需声明一个迭代器接口（返回值为迭代器），其余集合的常见操作可以有选择的声明
具体聚合（Concrete Aggregate）- 实现抽象方法，也可以自行实现一些具体的集合操作。

说明
在 C# 中集合类几乎均是采用迭代器模式，如 List，Queue，Stack，Dictionary等。
迭代器接口为 IEnumerator 和泛型接口 IEnumerator<T>
聚合接口为IEnumerable 和泛型接口 IEnumerable<T>

我建议自定义实现的集合，若无特殊情况，都去实现 IEnumerable<T> 和 IEnumerator<T> 这两个泛型接口。因为 C# 中的许多原生的特性和函数都是围绕着两个接口实现的，当我们去实现这两个接口时，有许多的 C# 特性可以直接套用即可。

如 foreach 遍历和 Linq 语句等

实现

这里我们将直接套用泛型接口 IEnumerable 和 IEnumerator

这里来我们封装 GameObject 的集合

游戏对象枚举器（具体迭代器）

    public class GameObjectEnum : IEnumerator<GameObject>{private IList<GameObject> _list;private int _index = -1;public GameObjectEnum(IList<GameObject> list){_list = list;}public bool MoveNext(){_index++;return _index < _list.Count;}public void Reset() => _index = -1;public GameObject Current{get{try{return _list[_index];}catch (IndexOutOfRangeException){throw new IndexOutOfRangeException();}}}object IEnumerator.Current => Current;public void Dispose() { }}

游戏对象集合（具体聚合类）

    public class GameObjectList : IEnumerable<GameObject>{private IList<GameObject> _list;public int Count => _list.Count;public GameObject this[int index]{get => _list[index];set => _list[index] = value;}public GameObjectList(){_list = new List<GameObject>();}public void Add(GameObject item) => _list.Add(item);public void Remove(GameObject item) => _list.Remove(item);public void RemoveAt(int index) => _list.RemoveAt(index);public GameObject GetRandom() => _list[Random.Range(0, _list.Count)];public IEnumerator<GameObject> GetEnumerator(){return new GameObjectEnum(_list);}IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator(){return GetEnumerator();}}

调用端

    public class IteratorExample : MonoBehaviour{[SerializeField] private GameObject[] _gameObjects;private GameObjectList _list;private void Start(){_list = new GameObjectList();foreach (var go in _gameObjects){_list.Add(go);}}private void OnGUI(){GUILayout.BeginArea(new Rect(10, 10, 300, 1000));//随机获得一个对象if (GUILayout.Button("Random", GUILayout.Height(120)))_list.GetRandom().GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.red;//遍历对象，使用协程来达到可视化效果if (GUILayout.Button("Foreach", GUILayout.Height(120))){if (_coroutine != null){foreach (var go in _list){go.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.white;}StopCoroutine(_coroutine);}_coroutine = StartCoroutine(nameof(ForeachList));}//还原为白色if (GUILayout.Button("Reduction", GUILayout.Height(120))){foreach (var go in _list){go.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.white;}}GUILayout.EndArea();}private Coroutine _coroutine;private IEnumerator ForeachList(){foreach (var go in _list){yield return new WaitForSeconds(0.4f);go.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.green;}}}