17 迭代器（行为型）

17 迭代器 · Iterator（行为型）

这个模式你每天都在用，只是语言帮你藏起来了。每次写 for range，背后就是迭代器。

一、这是什么：换台不用拆开电视

拿遥控器换台，你按“下一个频道”，电视就跳到下一台。你根本不知道也不需要知道电视内部这些频道是存在数组里、链表里还是哈希表里——你只用“下一个”这个统一动作，就能把所有频道挨个过一遍。

迭代器模式就是这个“下一个”按钮：提供一种统一的方式，顺序访问一个集合里的元素，而不暴露集合的内部结构。 不管集合底层是数组、链表、树，遍历它的姿势都一样。

配套代码是书籍集合：BookCollection 内部用切片存书，但对外给一个 Iterator(HasNext/Next)，你遍历时只管“还有吗？下一本”，完全不碰它内部的切片。

二、解决什么痛：遍历逻辑和集合结构绑死

如果没有迭代器，遍历就得依赖集合的内部实现：

• 集合底层是切片，你写 for i := 0; i < len(c.books); i++——你被迫知道它是切片，还得碰它的内部字段 books。
• 哪天它内部改成链表或树，你所有遍历它的代码全得重写。
• 想给同一个集合提供多种遍历方式(正序/倒序/层序)，或者同时开两个游标各遍历各的，朴素 for 索引就捉襟见肘了。

三、怎么实现：集合造迭代器，迭代器记位置

集合提供 CreateIterator()，返回一个记录着“当前遍历位置”的迭代器对象。

type Iterator interface {
	HasNext() bool
	Next() *Book
}

// 集合:内部用切片,但对外只暴露"造一个迭代器"
type BookCollection struct{ books []*Book }
func (c *BookCollection) CreateIterator() Iterator {
	return &bookIterator{collection: c, index: 0}
}

// 迭代器:维护当前位置 index,把"走到哪了"这个状态封在自己身上
type bookIterator struct {
	collection *BookCollection
	index      int
}
func (it *bookIterator) HasNext() bool { return it.index < len(it.collection.books) }
func (it *bookIterator) Next() *Book {
	book := it.collection.books[it.index]
	it.index++
	return book
}

遍历方只面对统一接口，不知道背后是切片：

it := collection.CreateIterator()
for it.HasNext() {
	book := it.Next()
	fmt.Printf("《%s》—— %s\n", book.Title, book.Author)
}

四、有哪些坑

• 遍历中修改集合，后果自负。 一边迭代一边往集合里加/删元素，是经典 bug 源(索引错位、跳过元素、甚至崩溃)。Java 的迭代器为此设计了 fail-fast——发现集合被并发改动就立刻抛异常；Go 里 for range 一个 map 时增删也是未定义行为。迭代期间别动集合。
• 外部迭代 vs 内部迭代。 上面这种“你主动调 Next() 往前走”是外部迭代(控制权在你)；另一种是把回调传进去、集合自己遍历并对每个元素调你的回调(内部迭代，如 collection.Each(func(b){...}))。前者灵活(能随时停/跳)，后者简洁。
• 多个迭代器互不干扰。 每个迭代器各存各的 index，所以能对同一集合同时开好几个游标各走各的。这是“把遍历状态放进独立迭代器对象”带来的好处——别把遍历位置存到集合自己身上，那就只能有一个游标了。

五、开源里怎么用

• Go database/sql 的 Rows:for rows.Next() { rows.Scan(&x) }——查询结果集就是个迭代器，你一行行取，完全不用管底层游标怎么从数据库拉数据。教科书级实例。
• Go bufio.Scanner:for scanner.Scan() { line := scanner.Text() }——把一个流按行/按词迭代，Scan()/Text() 就是 HasNext()/Next() 的化身。
• Go 1.23 iter.Seq / maps.Keys / slices.Values：标准库开始大量返回迭代器函数，配合 for range 使用——现代 Go 的迭代器生态。
• Java Iterator/Iterable:for-each 循环的底层就是它，Collection 全家都实现 Iterable。几乎所有语言的 for-each/for-in 语法糖，底下都是迭代器模式。

迭代器让“遍历”与“结构”解耦。下一篇状态：当一个对象的行为随它的内部状态而变(播放器在“播放中”和“已停止”时，同一个按钮干的事不一样)，怎么摆脱满屏的 if (state == ...)。