Java设计模式之Visitor模式

Visitor 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(Java教程 Java培训 ) 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,我们设计一个接口visitor 访问者:

  public interface Visitor

  {

  public void visitCollection(Collection collection);

  public void visitString(String string);

  public void visitFloat(Float float);

  }

  在这个接口中,将我们认为Collection 有可能的类的类型放入其中。

  有了访问者,我们需要被访问者,被访问者就是我们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),我们定义这个接口叫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。

  public interface Visitable

  {

  public void accept(Visitor visitor);

  }

  好了,有了两个接口,我们就要定义他们的具体实现(Concrete class):

  public class ConcreteElement implements Visitable

  {

  private String value;

  public ConcreteElement(String string) {

  value = string;

  }

  //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);

  }

  }

  再看看访问者的Concrete 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(String string) {

  System.out.println(“‘”+string+“’”);

  }

  public void visitFloat(Float float) {

  System.out.println(float.toString()+“f”);

  }

  }

  }

  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。

  至此,我们完成了Visitor 模式基本架构。

  使用Visitor 模式的前提

  对象群结构中(Collection) 中的对象类型很少改变,也就是说访问者的身份类型很少改变,如上面中Visitor 中的类型很少改变,如果需要增加新的操作,比如上例中我们在ConcreteElement 具体实现外,还需要新的ConcreteElement2 ConcreteElement3.

  可见使用Visitor 模式是有前提的,在两个接口Visitor 和Visitable 中,确保Visitor 很少变化,变化的是Visitable,这样使用Visitor 最方便。

  如果Visitor 也经常变化, 也就是说,对象群中的对象类型经常改变,一般建议是,不如在这些对象类中逐个定义操作。但是Java 的Reflect 技术解决了这个问题。

  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.

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