设计模式与生活㉒：暖气热不热，得一间一间摸过去

是2的10次方啊
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今天，北京正式供暖第一天。

醒的时候快九点。窗帘缝里那条光比昨天宽了些。前几天试供暖，暖气只是温吞吞的，夜里也没响动。

大概九点半，暖气管里开始响。

咕噜，咕噜。像有人在很远的地方倒水，水顺着管子，一层一层往上走。过了一会儿再摸，客厅那组暖气片的下沿烫了，上沿还是温的。

朋友圈里一半在晒家里的温湿度计，一半在骂不热。物业群里发了一条：今天正式供热，管道里憋着气，不热的自己放放气。

翻出一把一字螺丝刀，又扯了块抹布垫在暖气片下面，从客厅开始。

嘶——一股气出来，带着锈水的味。放到气声没了、有水渗出来，赶紧拧紧。再摸，烫手了。接着是主卧、次卧、厨房、卫生间。一间一间走，动作都一样：蹲下、拧开、等气放完、拧紧、手背贴一下、记一笔。

厨房那组是凉的。卫生间的也是。放完气等了一会儿，还是凉的。

从抽屉里翻出测温枪，对着暖气片挨个点了一下。记的是表面温度，不是屋子里的温度。手机上记了一行：

客厅 52℃   主卧 47℃   次卧 44℃
厨房 21℃   卫生间 19℃

这次聊的迭代器模式（Iterator）：把“下一个是谁”交出去，自己只管一个一个往下走。系列第二十二篇。

scene-radiator.jpg

第一天的暖气，得挨间摸一遍

01 一间一间写死，多一间就得改代码

最直接的写法，是把家里所有暖气片排成一队，从上到下写一遍。

void check(Home home) {
    look(home.livingRoom());
    look(home.masterBedroom());
    look(home.secondBedroom());
    look(home.kitchen());
    look(home.bathroom());
    // 明年添了一组书房，这里还得补一行
}

第一眼能跑。

毛病有三个。

一是顺序写死在方法里。房间增减，得改这个方法；顺序调一下——先看卧室再看客厅——也得改。家里的格局几年一变，方法跟着几年一改。

二是换个东西就得重写。地暖是分水器上一排阀门，老房子是一根立管串着几组，有的房子只有一台壁挂炉。每一样都有自己“怎么数”的规矩：怎么算下一组、什么时候算数完。调用方每遇到一种，就得重新学一遍。

三是“数到第几个”和“摸一下算不算热”搅在一起。两件事本来不相干，挤在同一个方法里，谁也改不动谁。

五组暖气，五行代码，顺序焊死

02 把“下一个是谁”交出去

先把要摸的东西定清楚。一组暖气片，只需要两件事：它是哪一间，表面多少度。

class Radiator {
    private final String room;
    private final int temp;

    Radiator(String room, int temp) {
        this.room = room;
        this.temp = temp;
    }

    String room() {              // 这是哪一间
        return room;
    }

    int temp() {                 // 表面多少度，测温枪点的
        return temp;
    }
}

再定“一屋子暖气”该对外说什么。它不需要把家底摊开，只说一句：我这儿能一件一件往下走。

这句话 JDK 里已经有现成的，叫 Iterable：只要能给出一个迭代器，就能被 for 走一遍。

实现里，游标跟着“这一趟”走，不跟着房子走。

class Home implements Iterable<Radiator> {
    private final Radiator[] rooms;

    Home(Radiator... rooms) {
        this.rooms = rooms;
    }

    public Iterator<Radiator> iterator() {
        return new Walk();
    }

    private class Walk implements Iterator<Radiator> {
        private int i;                            // 走到第几组，是“这一趟”的事

        public boolean hasNext() {
            return i < rooms.length;
        }

        public Radiator next() {
            return rooms[i++];
        }
    }
}

i 放在 Walk 里，不放在 Home 里，是有原因的。一边自己从客厅这头摸过去，一边让家里人从卧室那头摸过来，两个“走到哪了”各记各的，互不干扰。要是把游标挂在房子上，两趟一块走，就会互相踩。

Iterator 接口，和它的 hasNext、next 两个方法，是 JDK 里现成的，二十多年了，形状没怎么变。我们只是照着它的样子用。走到头还调 next()，该抛 NoSuchElementException；这里省了。

游标是这一趟的，不是这间房子的

03 一套动作，走完所有

把家里的五组暖气排进去。

Home home = new Home(
        new Radiator("客厅", 52),
        new Radiator("主卧", 47),
        new Radiator("次卧", 44),
        new Radiator("厨房", 21),
        new Radiator("卫生间", 19));

检查的时候，只管“一套动作”：

int cold = 0;
for (Radiator r : home) {
    boolean warm = r.temp() >= 40;
    System.out.println((warm ? "热 " : "凉 ") + r.room() + " " + r.temp() + "℃");
    if (!warm) {
        cold++;
    }
}
System.out.println("→ " + cold + " 组不热，报物业");

跑出来是这样：

热 客厅 52℃
热 主卧 47℃
热 次卧 44℃
凉 厨房 21℃
凉 卫生间 19℃
→ 2 组不热，报物业

那句 for (Radiator r : home) 是迭代器的马甲。编译器把它展开，还是那三句：先问 hasNext()，再取 next()，取完接着问。

明年添一组书房，只加一行：

Home home = new Home(
        new Radiator("客厅", 52),
        new Radiator("主卧", 47),
        new Radiator("次卧", 44),
        new Radiator("厨房", 21),
        new Radiator("卫生间", 19),
        new Radiator("书房", 18));   // 新添一组，别的地方一个字没动

加一组暖气，是往队列里添一项，不是改一段方法。

iterator.png

游标往前走，动作不变：摸一下，记一笔

04 为什么叫迭代器

“迭代”两个字，本来是“一轮一轮重复”。同一套动作，对着不一样的东西，一遍一遍地来。

迭代器做的事，只有一件：把“下一件是什么”从“拿到之后干什么”里拆出去。

这事儿天天见。JDK 的 ArrayList、LinkedList，数据库查出来的 ResultSet 游标，读文件时一行一行往下读，接口分页一页一页拉——形状都一样：先问还有没有，再取下一样，取完接着问。

跟组合、访问者那两篇再对一句。组合（Day⑱）管的是“单个和一组长一个样”，树是它装东西的筐；迭代器管的是“怎么从筐里一件一件拿出来”。访问者（Day⑰）管的是“拿出来之后做什么，由外面递进来的单子说了算”；迭代器连“做什么”都不管，只管递。

所以有几条边界。

三五项、顺序也固定，直接下标 for 就行，别为它包一层。摸五组暖气，犯不上先造一台机器。

边走边改，别硬来。检查到一半，师傅上门换了一组，队列就变了。游标记的是“第几个”，中间塞进来一个，后面的顺序全错位。要是这五组装在 ArrayList 里，边遍历边往集合里加一组、删一组，下一轮就会抛 ConcurrentModificationException，提醒你别这么干。真要改，先把要动的记下来，走完一趟再动。

迭代器不排序、不筛选、不算业务。它只保证一件事：按我给的方式，一个不漏地走完一遍。

还有一句：把内部数组直接交出去，等于把家门钥匙给了别人。iterator() 交出去的是“走一遍的能力”，不是“进来随便翻”。

再把失真点挑明。

代码里五组暖气，各是各的。现实里，它们串在一根管上，串在一栋楼的水力平衡里。你家厨房这组不热，可能是楼上那户把阀门关了，也可能是一楼的总回水堵了。迭代器只能告诉你“这一组凉”，告诉不了你“为什么凉”。一趟检查，只查得到自己家门口。

还有一处：迭代器是“这一趟”的。走完这一趟，拿到的是这一趟的答案。暖气片的温度在变，管里的水在变，人也在变。昨天摸出来的结论，今天不能直接拿来用。

05 一屋子的热

下午又摸了一遍。

客厅烫手，主卧和次卧也热了。厨房和卫生间还是凉的。给物业打了电话，说一会儿统一过来看，让先别自己拆阀门。

师傅来的时候，从楼道立管顶端排了一回气。傍晚，屋里明显不一样了：客厅、卧室都热了，厨房和卫生间还差一点，说是明天再看。早上还得穿着外套，这会儿一件卫衣就够了。窗户开了一条缝，冷风进来，又被暖气顶回去。

我把手机备忘录里那行温度删了，重新记了一行：厨房、卫生间，待修。

跟前面二十一篇对一句：单例管造几个，工厂管怎么造，模板方法管事情怎么走，策略管这一步用什么做法，装饰器管外面加几层，命令管把请求做成对象，代理管谁能碰到真东西，观察者管变化后通知谁，外观管一堆零件只留一个入口，状态管当前状态下怎么做，责任链管请求由哪一环接住，原型管拿哪个现成对象复制，桥接管抽象和实现怎么独立扩展，享元管把能共享的部分只留一份，备忘录管把某个时刻的状态存下来、再原样恢复，生成器管把复杂对象的装配拆成一步一步、最后一次性成型，访问者管对一批稳定的元素做什么操作由递进来的单子说了算，组合管单个和一组长一个样，适配器管两套对不上的接口中间怎么搭一座桥，中介者管一堆对象互相说话时怎么都先经过一个中间人，解释器管一句判断怎么拆成能算的小句、再拼回去算。本篇迭代器，管怎么把一屋子东西一件一件、不漏不重地走完。

带走一句话：迭代器 = 把“下一个是谁”交出去，自己只管一个一个往下走。

屋子暖不暖，得一间一间摸过去。

暖气第一天，总有两组是凉的。急不得，得等水慢慢把整栋楼走一遍；日子也是，一天一天，才走到暖的地方。

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