设计模式之Visitor
板桥里人 http://www.jdon.com
2002/05/05（转载请保留）
模式实战书籍《Java实用系统开发指南》
Visitor访问者模式定义
作用于某个对象群中各个对象的操作. 它可以使你在不改变这些对象本身的情况下,定义作用于这些对象的新操作.
在Java中,Visitor模式实际上是分离了collection结构中的元素和对这些元素进行操作的行为.
为何使用Visitor?
Java的Collection(包括Vector和Hashtable)是我们最经常使用的技术,可是Collection好象是个黑色大染缸,本来有
各种鲜明类型特征的对象一旦放入后,再取出时,这些类型就消失了.那么我们势必要用If来判断,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,我们使用了 instanceof来判断 o的类型.
很显然,这样做的缺点代码If else if 很繁琐.我们就可以使用Visitor模式解决它.
如何使用Visitor?
针对上例,定义接口叫Visitable,用来定义一个Accept操作,也就是说让Collection每个元素具备可访问性.
被访问者是我们Collection的每个元素Element,我们要为这些Element定义一个可以接受访问的接口(访问和被访问是互动的,只有访问者,被访问者如果表示不欢迎,访问者就不能访问),取名为Visitable，也可取名为Element。
public interface Visitable
{
public void accept(Visitor visitor);
} |
被访问的具体元素继承这个新的接口Visitable：
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public class StringElement implements
Visitable
{
private String value;
public StringElement(String string) {
value = string;
}
public String getValue(){
return value;
}
//定义accept的具体内容 这里是很简单的一句调用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitString(this);
}
}
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上面是被访问者是字符串类型，下面再建立一个Float类型的：
|
public class FloatElement implements
Visitable
{
private Float value;
public FloatElement(Float value) {
this.value = value;
}
public Float getValue(){
return value;
}
//定义accept的具体内容 这里是很简单的一句调用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitFloat(this);
}
}
|
我
们设计一个接口visitor访问者，在这个接口中,有一些访问操作，这些访问操作是专门访问对象集合Collection中有可能的所有类，目前我们假
定有三个行为：访问对象集合中的字符串类型；访问对象集合中的Float类型；访问对象集合中的对象集合类型。注意最后一个类型是集合嵌套，通过这个嵌套
实现可以看出使用访问模式的一个优点。
接口visitor访问者如下：
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public interface Visitor
{
public void visitString(StringElement stringE);
public void visitFloat(FloatElement floatE);
public void visitCollection(Collection collection);
}
|
访问者的实现:
|
public class ConcreteVisitor implements
Visitor
{
//在本方法中,我们实现了对Collection的元素的成功访问
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");
}
}
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在上面的visitCollection我们实现了对Collection每个元素访问,只使用了一个判断语句,只要判断其是否可以访问.
StringElement只是一个实现，可以拓展为更多的实现，整个核心奥妙在accept方法中，在遍历Collection时，通过相应的accept方法调用具体类型的被访问者。这一步确定了被访问者类型，
如果是StringElement，而StringElement则回调访问者的visiteString方法，这一步实现了行为操作方法。
客户端代码：
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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);
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客户端代码中的list对象集合中放置了多种数据类型，对对象集合中的访问不必象一开始那样，使用instance of逐个判断，而是通过访问者模式巧妙实现了。
至此,我们完成了Visitor模式基本结构.
使用Visitor模式的前提
使用访问者模式是对象群结构中(Collection) 中的对象类型很少改变。
在两个接口Visitor和Visitable中,确保Visitable很少变化,也就是说，确保不能老有新的Element元素类型加进来，可以变化的是访问者行为或操作，也就是Visitor的不同子类可以有多种,这样使用访问者模式最方便.
如果对象集合中的对象集合经常有变化, 那么不但Visitor实现要变化，Visistable也要增加相应行为，GOF建议是,不如在这些对象类中直接逐个定义操作，无需使用访问者设计模式。
但是在Java中，Java的Reflect技术解决了这个问题，因此结合reflect反射机制，可以使得访问者模式适用范围更广了。
Reflect技术是在运行期间动态获取对象类型和方法的一种技术,具体实现参考Javaworld的
英文原文.