迭代器模式：解锁高效遍历新姿势！

一、前言

在移动端开发中，我们经常需要遍历各种集合：比如处理联系人列表、动态加载图片、批量操作 UI 元素等。初学者往往直接使用 for-in、while、下标索引等方式来循环集合，虽然能用，但当集合结构复杂、类型多样或需要屏蔽底层实现时，就会带来许多隐患与局限。

今天要介绍的迭代器模式（Iterator Pattern），就是用来优雅、安全地遍历集合的“专业工具”。它不仅让你的遍历代码更简洁，更能让代码的可扩展性和安全性大幅提升。

二、什么是迭代器模式？

• o 定义：迭代器模式为容器对象提供一种顺序访问其内部元素的方法，而无需暴露集合的底层实现。
• o 结构：核心角色是集合（如 List、Array 等）和迭代器对象（Iterator），迭代器负责控制遍历的过程和游标，集合只需负责存数据。
• o 优势：将遍历逻辑和集合本身解耦，可以同时支持多种遍历方式（比如顺序、倒序、自定义过滤），不用担心集合类型变化导致调用方代码出错。
• o 实际用法：客户端代码只依赖迭代器接口，不直接操作集合内部结构，提高了代码的健壮性和可扩展性。

三、移动端开发中遍历集合的常见问题

假如你是 Swift 或 Kotlin 开发者，经常会遇到这些问题：

3.1 直接用 for-in 或下标遍历的隐患

• o 耦合性强：一旦底层数据结构换成 LinkedList、Set 或数据库结果集，下标和索引就会失效。
• o 易出错：边界条件（如空集合、越界访问）、并发修改等，容易引起 crash 或 bug。
• o 功能单一：只能顺序遍历，难以扩展为倒序、分页、筛选等灵活操作。
• o 代码可维护性差：集合结构一变，所有调用方代码都要跟着改。

3.2 多种集合/列表遍历时的冗余

举例：你写了多个组件，分别用 Array、Set、数据库游标保存数据，想要统一遍历逻辑，很难复用同一套 for 循环。维护成本飙升！

四、迭代器模式的优势：原理深入 + 场景对比

4.1 解耦数据结构与遍历逻辑

迭代器把“怎么遍历”与“存什么数据”彻底分开。无论你的集合是数组、链表还是数据库，只要能实现同一个迭代器接口，业务代码都可以统一遍历它们。

Swift/Kotlin 类比

• o Swift 的 Array、Set、Dictionary 都实现了 Sequence 协议，统一支持 for-in，无需关心底层实现。
• o Kotlin 的 Iterable 接口，无论是 List 还是 Set，都可以 for (item in collection) 遍历。

4.2 支持多样化遍历方式

迭代器模式可以让同一集合支持不同遍历方式，比如正序、逆序、分页、过滤（如只遍历已完成的任务）。

实际例子

• o Swift：自定义 IteratorProtocol 实现正序和逆序遍历。
• o Kotlin：通过实现 Iterator<T>，可以创建过滤型、映射型等灵活遍历器。

4.3 安全性与健壮性提升

• o 避免并发修改问题：迭代器通常能检测集合被修改后的状态，防止遍历出错。
• o 屏蔽内部细节：调用方完全不知道底层数据结构的细节（比如链表、树、懒加载等），更易于代码升级和维护。

五、Swift 与 Kotlin 实战代码详解

5.1 Swift 实现一个自定义迭代器

假如有一个聊天消息列表，既可以用数组，也可能是链表或者数据库。我们希望能统一遍历，无需关心底层细节。

// 定义协议
protocol MessageSequence: Sequence where Element == Message { }

// 自定义迭代器
struct MessageIterator: IteratorProtocol {
    private let messages: [Message]
    private var index = 0

    init(messages: [Message]) {
        self.messages = messages
    }

    mutating func next() -> Message? {
        guard index < messages.count else { return nil }
        defer { index += 1 }
        return messages[index]
    }
}

// 集合实现 Sequence
struct MessageList: MessageSequence {
    let messages: [Message]

    func makeIterator() -> MessageIterator {
        MessageIterator(messages: messages)
    }
}

// 用法
let list = MessageList(messages: [...])
for msg in list {
    print(msg.text)
}

这样，无论 MessageList 用数组还是链表，只需实现对应的 makeIterator，遍历代码完全不用变！

5.2 Kotlin 实现一个自定义迭代器

比如实现一个支持过滤的联系人遍历器，只遍历“在线联系人”。

class OnlineContactIterator(
    private val contacts: List<Contact>
) : Iterator<Contact> {
    private var index = 0

    override fun hasNext(): Boolean {
        while (index < contacts.size && !contacts[index].isOnline) {
            index++
        }
        return index < contacts.size
    }

    override fun next(): Contact {
        if (!hasNext()) throw NoSuchElementException()
        return contacts[index++]
    }
}

// 使用
val allContacts = listOf(...)
val iterator = OnlineContactIterator(allContacts)
while (iterator.hasNext()) {
    println(iterator.next().name)
}

六、移动端实际场景扩展

6.1 分页/懒加载

当数据源很大（如云端同步的聊天记录），不能一次性全部加载。通过自定义迭代器，可实现“边遍历边加载”，节省内存、提高性能。

6.2 UI 列表复用

表格、列表、轮播组件等，数据源可以多样化。用迭代器统一遍历接口，极大简化组件代码，让 UI 更加解耦、易于重用。

6.3 状态筛选/流式处理

如消息流只显示未读，任务流只显示已完成，通过“过滤型迭代器”可灵活实现，避免在业务逻辑层反复写循环判断。

七、迭代器模式的不足与使用注意事项

• o 性能考虑：如果底层集合每次都要计算下一个元素，可能效率低，需权衡实现方式。
• o 并发修改风险：遍历期间集合被外部修改，可能会导致异常或不一致，建议在设计时做好保护。
• o API 设计要点：让迭代器接口清晰简单，避免暴露集合内部结构，否则会失去模式本意。

八、总结

迭代器模式之所以经典，是因为它用最简单的思想解决了最复杂的问题——如何遍历任意集合，并保持灵活与健壮。在移动端开发中，迭代器模式能让你写出更优雅、更易扩展、更安全的遍历代码，让你的 App 拥有更强的生命力。

无论你是处理聊天消息、联系人、UI 列表还是游戏对象，都建议用迭代器模式封装集合的访问与遍历细节。下次当你看到一大堆 for/while 索引代码时，不妨思考下能否用 Iterator 优雅重构！