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《PHP设计模式介绍》第八章 迭代器模式 |
类中的面向对象编程封装应用逻辑。类，就是实例化的对象，每个单独的对象都有一个特定的身份和状态。单独的对象是一种组织代码的有用方法，但通常你会处理一组对象或者集合。
属性来自 SQL 查询的一组数据就是一个集合，就像本书前面章节介绍的 Monopoly 游戏示例的对象列表。
集合不一定是均一的。图形用户界面框架中的 Window 对象可以收集任意数量的控制对象 － Menu、Slider 和 Button。并且，集合的实现可以有多种方式：PHP 数字是一个集合，但也是一个散列表，一个链接列表，一个堆栈以及队列。
问题
如何操纵任意的对象集合？
解决方案
使用迭代器模式来提供对集合内容的统一存取。
你可能没有意识到这一点，但你每天都在使用迭代器模式 － 它潜藏在 PHP 的数组类型和各种数组操作函数中。（其实，给你一些固有类的数组的组合和一群用这些固有类工作的可变函数，你将不得不使用这些数组来处理对象集合。这是在 PHP 中的本地数组迭代：
$test = array(‘one’, ‘two’, ‘three’);
$output = ‘’; reset($test);
do {
$output .= current($test);
} while (next($test));
echo $output; // produces ‘onetwothree’
reset() 函数将迭代重新转到数组的开始；current() 返回当前元素的值；next() 则前进至数组中的下一个元素并返回新的 current() 值。当你超出数组的最后一个元素时，next() 返回 false。使用这些迭代方法，PHP 数组的内部实现就与你不相关了。迭代器结合了封装和多态的面向对象程序设计原理。使用迭代器，你可以对集合中的对象进行操作，而无需专门了解集合如何显现或者集合包含什么（对象的种类）。迭代器提供了不同固定迭代实现的统一接口，它完全包含了如何操纵特定集合的详细信息，包括显示哪些项（过滤）及其显示顺序(排序)。
让我们创建一个简单的对象，在数组中对它进行操作。（尽管该示例在 PHP5 环境下，但迭代器并不特定于 PHP5。虽然添加了较多的引用操作符，本章节中的大多数示例在 PHP4 下也能够运行）。对象 Lendable 表示诸如电影、相册等媒体，它作为 web 站点的一部分或服务，允许用户浏览或将他们的媒体集合分享给其他用户。（对 于该示例，请无需考虑其他方面。）让我们开始下面对 Lendable 基础设计的测试。
// PHP5
class LendableTestCase extends UnitTestCase {
function TestCheckout() {
$item = new Lendable;
$this->assertFalse($item->borrower);
$item->checkout(‘John’);
$this->assertEqual(‘borrowed’, $item->status);
$this->assertEqual(‘John’, $item->borrower);
}
function TestCheckin() {
$item = new Lendable;
$item->checkout(‘John’);
$item->checkin();
$this->assertEqual(‘library’, $item->status);
$this->assertFalse($item->borrower);
}
}
要实现这一最初测试的需求，我们来创建一个带有若干公共属性和一些方法的类，
来触发这些属性的值：
class Lendable {
public $status = ‘library’;
public $borrower = ‘’;
public function checkout($borrower) {
$this->status = ‘borrowed’;
$this->borrower = $borrower;
}
public function checkin() {
$this->status = ‘library’;
$this->borrower = ‘’;
}
}
Lendable 是一个好的，普通的开端。让我们将它扩展到诸如 DVD 或 CD 的磁道项。媒体扩展了 Lendable，并且磁道详细记录了特定媒体的详细信息，包括项目的名称，发布的年份以及项本身的类型：
class Media extends Lendable {
public $name; public $type; public $year;
public function __construct($name, $year, $type=’dvd’ ) {
$this->name = $name;
$this->type = $type;
$this->year = (int)$year;
}
}
要使事情更加简单，媒体有三个公共的实例变量，Media::name，Media::year 和Media::type。构造函数采用了两个参数，将第一个存储在 $name 中，第二个存储在 $year 中。构造函数还允许可选的第三个参数来指定类型（缺省为dvd）。
给定单独的对象来操作，你现在可以创建一个容器来包含他们：Library。类似于常用的库，Library 应该能够添加，删除和计算集合中的项。甚至，Library 还应该允许访问集合（本章中的样本代码部分可看到示例）中的单一的项（对象）。
我们开始构建 Library 的测试用例。
class LibraryTestCase extends UnitTestCase {
function TestCount() {
$lib = new Library;
$this->assertEqual(0, $lib->count());
}
}
它是满足这一测试的简单类：
class Library {
function count() {
return 0;
}
}
继续将一些有趣的功能添加到测试中：
class LibraryTestCase extends UnitTestCase {
function TestCount() { /* ... */ }
function TestAdd() {
$lib = new Library;
$lib->add(‘one’);
$this->assertEqual(1, $lib->count());
}
}
实现 add() 的简单方法是建立在 PHP 灵活数组函数的基础上：你可以将项添加到实例变量并使用 count() 来返回集合众项的数量。
class Library {
protected $collection = array();
function count() {
return count($this->collection);
}
function add($item) {
$this->collection[] = $item;
}
}
Library 现在是一个集合，但它没有提供检索或操纵单一数组成员的方法。
我们回到本章的重点，迭代器设计模式的实现。下列 UML 类图显示了 GoF 迭代器模式与 Media 和 Library 类结合使用巩固示例的方法。
你的集合类必须提供 Factory（参见第 3 章）来创建迭代器的实例。
迭代器类定义 first() 转到集合开始的接口，
next() 移到序列中的下一个项作为你的循环，currentItem() 从集合检索当前的项作为你的循环， isDone() 用于指出你在整个集合中循环结束的时间。
在“示例代码”部分，LibraryGofIterator 类是一个直接实现 GoF 迭代器设计模式的示例。
样本代码
在 Library 内实现 GoF 迭代器模式的第一步是为新的具体迭代器写一个新的测试用例。因为每一种测试方法都将操纵包含 Media 实例的 Library，你可以清空 UnitTestCase::setUp() 方法，从而在每种测试的已知状态下将变量填充到 Library 中。
首先，将 Library::getIterator() 方法作为LibraryGofIterator 类的 一个 Factory 实例。
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
protected $lib;
function setup() {
$this->lib = new Library;
$this->lib->add(new Media(‘name1’, 2000));
$this->lib->add(new Media(‘name2’, 2002));
$this->lib->add(new Media(‘name3’, 2001));
}
function TestGetGofIterator() {
$this->assertIsA($it = $this->lib->getIterator()
,’LibraryGofIterator’);
}
}
实现：
class Library {
// ...
function getIterator() {
return new LibraryGofIterator($this->collection);
}
}
getIterator() 方法将 Library 的 $collection 传递给新的具体迭代器结构。这一方法有两个重要的实现：每个迭代器都是独立的，因此可以同时操作多个迭代器。另外，迭代器在数组上的操作是当迭代器被请求时才执行的。如果之后将另一个项添加到集合中，你必须请求另一个迭代器来显示它（至少是在该实现中）。让我们通过将声明添加到 TestGetGofIterator() 方法以匹配迭代器设计模式，继续对测试进行加强。
如果你已经对整个集合进行遍历，则 isDone() 方法只应该为 true。如果 iterator 刚刚创建，则 isDone() 显然返回 false，从而指出集合可以遍历。
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
function setup() { /* ... */ }
function TestGetGofIterator() {
$this->assertIsA($it = $this->lib->getIterator()
,’LibraryGofIterator’);
$this->assertFalse($it->isdone());
}
}
与 TDD 一样，尽可能实现最简单的代码来满足你的测试用例：
class LibraryGofIterator {
function isDone() {
return false;
}
}
因此，在第一个迭代器间，应该发生什么呢？ currentItem() 应该返回第一个 Media 对象，这个对象是在 IteratorTestCase::setUp() 方法中添加的，isDone() 应该继续为 false，因为另两个项仍然等待遍历。
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
function setup() { /* ... */ }
function TestGetGofIterator() {
$this->assertIsA($it = $this->lib->getIterator()
,’LibraryGofIterator’);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertIsA($first = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name1’, $first->name);
$this->assertFalse($it->isdone());
}
}
LibraryGofIterator 接收了构造函数中的 $collection， 这一点非常重要（参见上面的 Library 最小化实现）并从 currentItem（） 方法返回 current() 项。
class LibraryGofIterator {
protected $collection;
function __construct($collection) {
$this->collection = $collection;
}
function currentItem() {
return current($this->collection);
}
function isDone() {
return false;
}
}
在下一个迭代会出现什么？ next() 方法应该更改currentItem() 方法返回的项。下面的测试捕获了所期望的行为：
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
function setup() { /* ... */ }
function TestGetGofIterator() {
$this->assertIsA($it = $this->lib->getIterator(), ‘LibraryGofIterator’);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertIsA($first = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name1’, $first->name);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertTrue($it->next());
$this->assertIsA($second = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name2’, $second->name);
$this->assertFalse($it->isdone());
}
}
重新建立在 PHP 的数组函数之上，在数组上使用 next()：
class LibraryGofIterator {
protected $collection;
function __construct($collection) {
$this->collection = $collection;
}
function currentItem() {
return current($this->collection);
}
function next() {
return next($this->collection);
}
function isDone() {
return false;
}
}
除了 isDone() 方法必须返回 之外,第三个迭代看起来很像其他的迭代。你还希望 next() 能够成功移到下一个迭代：
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
function setup() { /* ... */ }
function TestGetGofIterator() {
$this->assertIsA($it = $this->lib->getIterator(), ‘LibraryGofIterator’);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertIsA($first = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name1’, $first->name);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertTrue($it->next());
$this->assertIsA($second = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name2’, $second->name);
$this->assertFalse($it->isdone());
$this->assertTrue($it->next());
$this->assertIsA($third = $it->currentItem(), ‘Media’);
$this->assertEqual(‘name3’, $third->name);
$this->assertFalse($it->next());
$this->assertTrue($it->isdone());
}
}
对 next() 和 isDone() 方法稍加修改，所有的测试都通过了。代码如下：
class LibraryGofIterator {
protected $collection;
function __construct($collection) {
$this->collection = $collection;
}
function first() {
reset($this->collection);
}
function next() {
return (false !== next($this->collection));
}
function isDone() {
return (false === current($this->collection));
}
function currentItem() {
return current($this->collection);
}
}
迭代器测试用例只存在一个问题：它没有反映迭代器的典型用法。是的，它测试了迭代器模式的所有功能，但应用程序需要采用更简单的方法来使用迭代器。因此，下一步是使用更贴实际的代码来编写测试。
class IteratorTestCase extends UnitTestCase {
protected $lib;
function setup() { /* ... */ }
function TestGetGofIterator() { /* ... */ }
function TestGofIteratorUsage() {
$output = ‘’;
for ($it=$this->lib->getIterator(); !$it->isDone(); $it->next()){
$output .= $it->currentItem()->name;
}
$this->assertEqual(‘name1name2name3’, $output);
}
}
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