PHP 設計模式實戰：迭代器模式實現與 SPL 標準庫應用

模式定義

**迭代器模式**：在不暴露聚合對象內部結構的前提下，順序訪問其元素。核心角色：

• Iterator (迭代器接口)：定義遍歷操作 current(), key(), next(), rewind(), valid()
• ConcreteIterator (具體迭代器)：實現具體遍歷邏輯，維護位置狀態
• Aggregate (聚合接口)：定義 getIterator()
• ConcreteAggregate (具體聚合)：返回具體迭代器實例

手動實現示例

class ConcreteIterator implements Iterator {
    private $position = 0;
    private $arr;
    
    public function __construct(array $arr) {
        $this->arr = $arr;
    }
    
    public function rewind() { $this->position = 0; }
    public function current() { return $this->arr[$this->position]; }
    public function key() { return $this->position; }
    public function next() { ++$this->position; }
    public function valid() { return isset($this->arr[$this->position]); }
}

// 使用
$arr = ['xiao hong', 'xiao ming', 'xiaohua'];
$iterator = new ConcreteIterator($arr);

foreach ($iterator as $key => $value) {
    echo "$key=>$value\n";
}
// 輸出：
// 0=>xiao hong
// 1=>xiao ming
// 2=>xiaohua

SPL 標準庫：內建迭代器體系

PHP 5+ 提供豐富的 SPL (Standard PHP Library) 迭代器，**優先使用內建類**而非手寫：

實戰組合示例

遞歸遍歷目錄並過濾 PHP 文件

$dir = new RecursiveDirectoryIterator('/path/to/project');
$iterator = new RecursiveIteratorIterator($dir);
$phpFiles = new RegexIterator($iterator, '/\.php$/i');

foreach ($phpFiles as $file) {
    echo $file->getPathname() . " ({$file->getSize()} bytes)\n";
}

分頁遍歷大數據集

$data = range(1, 10000); // 模擬大數據
$page = 3; $perPage = 10;
$iterator = new LimitIterator(new ArrayIterator($data), ($page-1)*$perPage, $perPage);

foreach ($iterator as $item) {
    echo "$item ";
}
// 輸出: 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

自定義過濾：僅輸出偶數

$numbers = new ArrayIterator(range(1, 20));
$evens = new CallbackFilterIterator($numbers, fn($v) => $v % 2 === 0);

foreach ($evens as $v) echo "$v "; // 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

生成器 vs 迭代器

生成器實現迭代器接口 (PHP 7+)

function createIterator(array $data): Iterator {
    foreach ($data as $key => $value) {
        yield $key => $value;
    }
}

// 返回 Generator 實例，實現了 Iterator 接口
$it = createIterator(['a', 'b', 'c']);
$it->rewind();
while ($it->valid()) {
    echo $it->key() . '=>' . $it->current() . "\n";
    $it->next();
}

最佳實踐總結

1. 優先使用 SPL 內建迭代器：功能豐富、經過優化、標準化
2. 簡單遍歷用生成器：代碼簡潔、內存友好、惰性計算
3. 需隨機訪問/重複迭代用 ArrayObject：支援下標訪問、計數、序列化
4. 複雜過濾組合用 FilterIterator 族：鏈式組合、聲明式邏輯
5. 實現 Aggregate 接口：讓領域對象直接支援 foreach

總結

迭代器模式在 PHP 中通過 SPL 標準庫得到了極致實現。理解 Iterator、Traversable、IteratorAggregate 接口體系，善用 ArrayIterator、DirectoryIterator、FilterIterator 等組合，能編寫出優雅、高效、可復用的遍歷邏輯。現代 PHP 開發中，生成器與迭代器互補，根據場景選擇最適工具。

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