設計模式之Visitor
板橋里人 http://www.jdon.com
2002/05/05（轉載請保留）
模式實戰書籍《Java實用系統開發指南》
Visitor訪問者模式定義
作用于某個對象群中各個對象的操作. 它可以使你在不改變這些對象本身的情況下,定義作用于這些對象的新操作.
在Java中,Visitor模式實際上是分離了collection結構中的元素和對這些元素進行操作的行為.
為何使用Visitor?
Java的Collection(包括Vector和Hashtable)是我們最經常使用的技術,可是Collection好象是個黑色大染缸,本來有
各種鮮明類型特征的對象一旦放入后,再取出時,這些類型就消失了.那么我們勢必要用If來判斷,如:
Iterator iterator = collection.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterator.next();
if (o instanceof Collection)
messyPrintCollection((Collection)o);
else if (o instanceof String)
System.out.println("'"+o.toString()+"'");
else if (o instanceof Float)
System.out.println(o.toString()+"f");
else
System.out.println(o.toString());
}
在上例中,我們使用了 instanceof來判斷 o的類型.
很顯然,這樣做的缺點代碼If else if 很繁瑣.我們就可以使用Visitor模式解決它.
如何使用Visitor?
針對上例,定義接口叫Visitable,用來定義一個Accept操作,也就是說讓Collection每個元素具備可訪問性.
被訪問者是我們Collection的每個元素Element,我們要為這些Element定義一個可以接受訪問的接口(訪問和被訪問是互動的,只有訪問者,被訪問者如果表示不歡迎,訪問者就不能訪問),取名為Visitable，也可取名為Element。
public interface Visitable
{
public void accept(Visitor visitor);
} |
被訪問的具體元素繼承這個新的接口Visitable：
|
public class StringElement implements
Visitable
{
private String value;
public StringElement(String string) {
value = string;
}
public String getValue(){
return value;
}
//定義accept的具體內容 這里是很簡單的一句調用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitString(this);
}
}
|
上面是被訪問者是字符串類型，下面再建立一個Float類型的：
|
public class FloatElement implements
Visitable
{
private Float value;
public FloatElement(Float value) {
this.value = value;
}
public Float getValue(){
return value;
}
//定義accept的具體內容 這里是很簡單的一句調用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitFloat(this);
}
}
|
我
們設計一個接口visitor訪問者，在這個接口中,有一些訪問操作，這些訪問操作是專門訪問對象集合Collection中有可能的所有類，目前我們假
定有三個行為：訪問對象集合中的字符串類型；訪問對象集合中的Float類型；訪問對象集合中的對象集合類型。注意最后一個類型是集合嵌套，通過這個嵌套
實現可以看出使用訪問模式的一個優點。
接口visitor訪問者如下：
|
public interface Visitor
{
public void visitString(StringElement stringE);
public void visitFloat(FloatElement floatE);
public void visitCollection(Collection collection);
}
|
訪問者的實現:
|
public class ConcreteVisitor implements
Visitor
{
//在本方法中,我們實現了對Collection的元素的成功訪問
public void visitCollection(Collection collection)
{
Iterator iterator = collection.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterator.next();
if (o instanceof Visitable)
((Visitable)o).accept(this);
}
｝
public void visitString(StringElement stringE) {
System.out.println("'"+stringE.getValue()+"'");
}
public void visitFloat(FloatElement floatE){
System.out.println(floatE.getValue().toString()+"f");
}
}
|
在上面的visitCollection我們實現了對Collection每個元素訪問,只使用了一個判斷語句,只要判斷其是否可以訪問.
StringElement只是一個實現，可以拓展為更多的實現，整個核心奧妙在accept方法中，在遍歷Collection時，通過相應的accept方法調用具體類型的被訪問者。這一步確定了被訪問者類型，
如果是StringElement，而StringElement則回調訪問者的visiteString方法，這一步實現了行為操作方法。
客戶端代碼：
|
Visitor visitor = new ConcreteVisitor();
StringElement stringE = new StringElement("I am
a String");
visitor.visitString(stringE);
Collection list = new ArrayList();
list.add(new StringElement("I am a String1"));
list.add(new StringElement("I am a String2"));
list.add(new FloatElement(new Float(12)));
list.add(new StringElement("I am a String3"));
visitor.visitCollection(list);
|
客戶端代碼中的list對象集合中放置了多種數據類型，對對象集合中的訪問不必象一開始那樣，使用instance of逐個判斷，而是通過訪問者模式巧妙實現了。
至此,我們完成了Visitor模式基本結構.
使用Visitor模式的前提
使用訪問者模式是對象群結構中(Collection) 中的對象類型很少改變。
在兩個接口Visitor和Visitable中,確保Visitable很少變化,也就是說，確保不能老有新的Element元素類型加進來，可以變化的是訪問者行為或操作，也就是Visitor的不同子類可以有多種,這樣使用訪問者模式最方便.
如果對象集合中的對象集合經常有變化, 那么不但Visitor實現要變化，Visistable也要增加相應行為，GOF建議是,不如在這些對象類中直接逐個定義操作，無需使用訪問者設計模式。
但是在Java中，Java的Reflect技術解決了這個問題，因此結合reflect反射機制，可以使得訪問者模式適用范圍更廣了。
Reflect技術是在運行期間動態獲取對象類型和方法的一種技術,具體實現參考Javaworld的
英文原文.