C++ 设计模式《外卖菜单展示》

👨‍🎓 模式名称：迭代器模式（Iterator）

👦 故事背景：

随着“小明万能校园平台”大获成功，美食外卖成为热门功能之一。每天成百上千的订单进出，小明打算给每个商家都做一个“外卖菜单展示”模块，供 App 客户端遍历显示菜单上的菜品。

但问题出现了……

🌀 没有使用迭代器模式的困扰

各个商家有自己“奇葩”的菜单数据结构：

• 🧋 奶茶店：菜单是一个 std::vector

• 🍱 便当店：菜单是一个 std::map<int, MealItem>

• 🍢 烧烤摊：菜单是一个 std::list

小明展示菜单时，不得不硬写很多重复代码：

void printMilkTeaMenu(std::vector<DrinkItem>& drinks) {for (auto& d : drinks) {std::cout << d.name << " - " << d.price << "\n";}
}void printMealMenu(std::map<int, MealItem>& meals) {for (auto& [id, m] : meals) {std::cout << m.name << " - " << m.price << "\n";}
}void printBBQMenu(std::list<BBQItem>& bbqs) {for (auto& b : bbqs) {std::cout << b.name << " - " << b.price << "\n";}
}

使用迭代器模式：为所有菜单提供统一遍历方式

🧠 关键目标：隐藏底层数据结构，实现统一遍历接口

🎯 抽象定义

🍔 抽象菜单项类（或接口）

class MenuItem {
public:std::string name;double price;MenuItem(std::string n, double p) : name(n), price(p) {}virtual ~MenuItem() = default;
};

🧾 抽象迭代器接口

class Iterator {
public:virtual bool hasNext() = 0;virtual MenuItem* next() = 0;virtual ~Iterator() = default;
};

🧾 抽象菜单接口

class Menu {
public:virtual Iterator* createIterator() = 0;virtual ~Menu() = default;
};

🍱 示例：不同商家实现

奶茶菜单（用 vector 存）

class MilkTeaMenu : public Menu {
private:std::vector<MenuItem> items;
public:Iterator* createIterator() override;MilkTeaMenu() {items.emplace_back("珍珠奶茶", 10);items.emplace_back("波霸奶绿", 12);}void addItem(const MenuItem& item) {items.push_back(item);}const std::vector<MenuItem>& getItems() const {return items;}};class MilkTeaIterator : public Iterator {
private:MilkTeaMenu& milkTeaMenu;int currentIndex;
public:MilkTeaIterator(MilkTeaMenu& coll) : milkTeaMenu(coll), currentIndex(0) {}MenuItem getNext() override {if (hasMore()) {return milkTeaMenu.getItems()[currentIndex++]; }return MenuItem("",0);}bool hasMore() override {return currentIndex < milkTeaMenu.getItems().size(); }
};

烧烤菜单（用 list 存）

class BBQMenu : public Menu {
private:std::list<MenuItem> items;
public:BBQMenu() {items.emplace_back("羊肉串", 20);items.emplace_back("鸡翅", 40);}Iterator* createIterator() override;void addItem(const MenuItem& item) {items.push_back(item);}const std::list<MenuItem>& getItems() const {return items;}};
class BBQIterator : public Iterator {
private:BBQMenu& bbqMenu;std::list<MenuItem>::const_iterator currentIt;
public:BBQIterator(BBQMenu& coll) : bbqMenu(coll) {currentIt = bbqMenu.getItems().cbegin();}MenuItem getNext() override {if (hasMore()) {// Implementation to get the next element from the collectionreturn *currentIt++; // Placeholder}return MenuItem("", 0);}bool hasMore() override {// Implementation to check if more elements are availablereturn currentIt != bbqMenu.getItems().cend(); // Placeholder}
};

✅ 客户端统一遍历：

void printMenu(Menu* menu) {Iterator* it = menu->createIterator();while (it->hasMore()) {std::string element = it->getNext().name;// Process the elementstd::cout << "element= " << element << std::endl;}delete it;
}

🧪 使用：

Iterator* MilkTeaMenu::createIterator() {return new MilkTeaIterator(*this);
}Iterator* BBQMenu::createIterator() {return new BBQIterator(*this);
}int main() {MilkTeaMenu milkTeaMenu;printMenu(&milkTeaMenu);BBQMenu bbqMenu;printMenu(&bbqMenu);return 0;
}

🎯 适用场景总结

适用场景	描述
不同集合类型统一遍历	vector、list、map 等不同结构
隐藏内部结构	客户端不关心菜单内部
支持并发、懒加载遍历	支持自定义迭代顺序和惰性加载等