イテレータパターンとは？

イテレータパターン（Iterator Pattern）とは、GoFのデザインパターンのひとつで、リスト・配列・ツリーなどさまざまなコレクション（集合体）の内部実装を利用者に公開せず、統一されたインターフェースを通じて要素を順番に取り出せるようにする設計パターンです。「カーソル（Cursor）パターン」とも呼ばれます。

従来、コレクションの要素を走査するにはその内部実装（配列のインデックス・リンクリストのポインタなど）を知る必要がありました。イテレータパターンでは、コレクション側が「イテレータ」オブジェクトを提供し、利用者はイテレータのメソッド（hasNext() / next()など）を呼び出すだけで要素を順に取得できます。

イテレータパターンの主な利点は次のとおりです。

• コレクションの実装変更（配列からリストへの切り替えなど）が利用側に影響しない
• 同一のループ構文で異なるデータ構造を統一的に走査できる
• 複数のイテレータを同時に持ち、独立した走査ができる

多くのプログラミング言語でイテレータは標準的に組み込まれています。Javaの Iterator<T> インターフェース、Pythonのイテラブル・ジェネレータ、C++の範囲ベースforループ、JavaScriptの Symbol.iterator プロトコルなどがその例です。特にPythonの for x in collection 構文はイテレータパターンを言語レベルで組み込んだ代表例です。さらに遅延評価と組み合わせることで、大量データを効率的に処理するストリーム処理にも応用されます。