Что такое паттерн "Итератор" (Iterator)

Итератор — поведенческий паттерн проектирования, который предоставляет способ последовательного доступа к элементам коллекции без раскрытия её внутреннего представления. Он позволяет перебирать элементы коллекции, скрывая детали структуры данных.

Представьте, что у вас есть сложная структура данных, например, дерево или список, и вы хотите предоставить пользователям простой интерфейс для прохода по её элементам. Итератор создаёт абстракцию, которая позволяет это делать последовательно и безопасно.

Преимущества паттерна «Итератор»

• Упрощает обход сложных структур данных.
• Отделяет логику перебора от самой коллекции.
• Позволяет использовать один интерфейс для разных коллекций.
• Поддерживает несколько вариантов обхода (например, прямой, обратный).

Пример:

• Коллекция: список чисел.
• Итератор обеспечивает последовательный доступ к элементам.
• Клиент использует итератор для перебора без знания внутренностей коллекции.

Где применяется паттерн «Итератор»?

• В стандартных библиотеках коллекций.
• В обходе структур данных (деревья, графы).
• При реализации циклов по элементам без раскрытия деталей.

Пример реализации на JavaScript

// Коллекция
class NumberCollection {
    constructor() {
        this.items = [];
    }
    add(item) {
        this.items.push(item);
    }
    createIterator() {
        return new NumberIterator(this);
    }
}

// Итератор
class NumberIterator {
    constructor(collection) {
        this.collection = collection;
        this.current = 0;
    }
    hasNext() {
        return this.current < this.collection.items.length;
    }
    next() {
        return this.collection.items[this.current++];
    }
}

// Использование
const collection = new NumberCollection();
collection.add(1);
collection.add(2);
collection.add(3);

const iterator = collection.createIterator();

while (iterator.hasNext()) {
    console.log(iterator.next());
}

Когда стоит использовать паттерн «Итератор»?

• Нужно скрыть внутреннюю структуру коллекции.
• Требуется последовательный доступ к элементам.
• Желательно поддерживать несколько способов обхода.
• Хотите предоставить простой интерфейс для перебора.

Отличие от других паттернов

• В отличие от перечислений (enumerator) или индексов, Итератор инкапсулирует состояние обхода.
• Отличается от наблюдателя тем, что обеспечивает проход по элементам, а не реагирует на события.

Плюсы паттерна

• Универсальный интерфейс обхода для различных коллекций.
• Упрощает клиентский код.
• Позволяет реализовать несколько видов обхода.
• Скрывает детали реализации коллекций.

Минусы паттерна

• Увеличивает количество классов и объектов.
• Может быть избыточен для простых коллекций с небольшим количеством элементов.