http://www.jdon.com/designpatterns/visitor.htm
Visitor訪問者模式定義
作用于某個(gè)對象群中各個(gè)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(shí)際上是分離了collection結(jié)構(gòu)中的元素和對這些元素進(jìn)行操作的行為.
為何使用Visitor?
Java的Collection(包括Vector和Hashtable)是我們最經(jīng)常使用的技術(shù),可是Collection好象是個(gè)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(shí),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(diǎn)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(gè)Accept操作,也就是說讓Collection每個(gè)元素具備可訪問性.
被訪問者是我們Collection的每個(gè)元素Element,我們要為這些Element定義一個(gè)可以接受訪問的接口(訪問和被訪問是互動(dòng)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(gè)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(nèi)容 這里是很簡單的一句調(diào)用 public void accept(Visitor visitor) { visitor.visitString(this); } }
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上面是被訪問者是字符串類型,下面再建立一個(gè)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(nèi)容 這里是很簡單的一句調(diào)用 public void accept(Visitor visitor) { visitor.visitFloat(this); } }
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我們設(shè)計(jì)一個(gè)接口visitor訪問者,在這個(gè)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(gè)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(gè)類型是集合嵌套,通過這個(gè)嵌套實(shí)現(xiàn)可以看出使用訪問模式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
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);
}
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訪問者的實(shí)現(xiàn):
public class ConcreteVisitor implements Visitor { //在本方法中,我們實(shí)現(xiàn)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"); }
}
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在上面的visitCollection我們實(shí)現(xiàn)了對Collection每個(gè)元素訪問,只使用了一個(gè)判斷語句,只要判斷其是否可以訪問.
StringElement只是一個(gè)實(shí)現(xiàn),可以拓展為更多的實(shí)現(xiàn),整個(gè)核心奧妙在accept方法中,在遍歷Collection時(shí),通過相應(yīng)的accept方法調(diào)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(diào)訪問者的visiteString方法,這一步實(shí)現(xiàn)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);
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客戶端代碼中的list對象集合中放置了多種數(shù)據(jù)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(gè)判斷,而是通過訪問者模式巧妙實(shí)現(xiàn)了。
至此,我們完成了Visitor模式基本結(jié)構(gòu).
使用Visitor模式的前提
使用訪問者模式是對象群結(jié)構(gòu)中(Collection) 中的對象類型很少改變。
在兩個(gè)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(jìn)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(jīng)常有變化, 那么不但Visitor實(shí)現(xiàn)要變化,Visistable也要增加相應(yīng)行為,GOF建議是,不如在這些對象類中直接逐個(gè)定義操作,無需使用訪問者設(shè)計(jì)模式。
但是在Java中,Java的Reflect技術(shù)解決了這個(gè)問題,因此結(jié)合reflect反射機(jī)制,可以使得訪問者模式適用范圍更廣了。
Reflect技術(shù)是在運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)獲取對象類型和方法的一種技術(shù),具體實(shí)現(xiàn)參考Javaworld的英文原文.