《JAVA与模式》之访问者模式

  • 时间:
  • 浏览:0
  • 来源:大发快3_快3app官网_大发快3app官网

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是刚刚描述访问者(Visitor)模式的:

  访问者模式是对象的行为模式。访问者模式的目的是封装否则 施加于某种数据价值形式元素之上的操作。一旦那此操作还要修改搞笑的话,接受这名操作的数据价值形式则可不都可不后能 保持不变。

  变量被声明时的类型叫做变量的静态类型(Static Type),否则 人又把静态类型叫做明显类型(Apparent Type);而变量所引用的对象的真实类型又叫做变量的实际类型(Actual Type)。比如:

List list = null;
list = new ArrayList();

  声明了有有还还有一个变量list,它的静态类型(也叫明显类型)是List,而它的实际类型是ArrayList。

  根据对象的类型而对依据进行的选泽,否则 整理(Dispatch),整理(Dispatch)又分为某种,即静态整理动态整理

  静态整理(Static Dispatch)指在在编译时期,整理根据静态类型信息指在。静态整理对于亲戚亲戚当当.我当当.我儿来说不用说陌生,依据重载否则 静态整理。

  动态整理(Dynamic Dispatch)指在在运行时期,动态整理动态地置换掉某个依据。

 静态整理

  Java通过依据重载支持静态整理。用墨子骑马的故事作为例子,墨子可不都可不后能 骑白马因为黑马。墨子与白马、黑马和马的类图如下所示:

  在这名系统中,墨子由Mozi类代表

public class Mozi {
    
    public void ride(Horse h){
        System.out.println("骑马");
    }
    
    public void ride(WhiteHorse wh){
        System.out.println("骑白马");
    }
    
    public void ride(BlackHorse bh){
        System.out.println("骑黑马");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Horse wh = new WhiteHorse();
        Horse bh = new BlackHorse();
        Mozi mozi = new Mozi();
        mozi.ride(wh);
        mozi.ride(bh);
    }

}

  显然,Mozi类的ride()依据是由有有还还有一个依据重载而成的。这有有还还有一个依据分别接受马(Horse)、白马(WhiteHorse)、黑马(BlackHorse)等类型的参数。

  这样在运行时,守护程序运行运行会打印出那此结果呢?结果是守护程序运行运行会打印出相同的两行“骑马”。换言之,墨子发现他所骑的都有马。

  为那此呢?两次对ride()依据的调用传入的是不同的参数,也否则 wh和bh。它们随便说说 具有不同的真实类型,否则 它们的静态类型都有一样的,均是Horse类型。

  重载依据的整理是根据静态类型进行的,这名整理过程在编译时期就完成了。

 动态整理

  Java通过依据的重写支持动态整理。用马吃草的故事作为例子,代码如下所示:

public class Horse {
    
    public void eat(){
        System.out.println("马吃草");
    }
}
public class BlackHorse extends Horse {
    
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("黑马吃草");
    }
}
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        Horse h = new BlackHorse();
        h.eat();
    }

}

  变量h的静态类型是Horse,而真实类型是BlackHorse。因为顶端最后一行的eat()依据调用的是BlackHorse类的eat()依据,这样顶端打印的否则 “黑马吃草”;相反,因为顶端的eat()依据调用的是Horse类的eat()依据,这样打印的否则 “马吃草”。

  全都,大问题的核心否则 Java编译器在编译时期不用说无缘无故 知道那此代码会被执行,因为编译器仅仅知道对象的静态类型,而问你对象的真实类型;而依据的调用则是根据对象的真实类型,而都有静态类型。刚刚一来,顶端最后一行的eat()依据调用的是BlackHorse类的eat()依据,打印的是“黑马吃草”。

 整理的类型

  有有还还有一个依据所属的对象叫做依据的接收者,依据的接收者与依据的参数统称做依据的宗量。比如下面例子中的Test类

public class Test {

    public void print(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

  在顶端的类中,print()依据属于Test对象,全都它的接收者也否则 Test对象了。print()依据有有还还有一个参数是str,它的类型是String。

  根据整理可不都可不后能 基于有几条种宗量,可不都可不后能 将面向对象的语言划分为单整理语言(Uni-Dispatch)和多整理语言(Multi-Dispatch)。单整理语言根据有有还还有一个宗量的类型进行对依据的选泽,多整理语言根据多于有有还还有一个的宗量的类型对依据进行选泽。

  C++和Java均是单整理语言,多整理语言的例子包括CLOS和Cecil。按照刚刚的区分,Java否则 动态的单整理语言,因为这名语言的动态整理仅仅会考虑到依据的接收者的类型,同時 又是静态的多整理语言,因为这名语言对重载依据的整理会考虑到依据的接收者的类型以及依据的所有参数的类型。

  在有有还还有一个支持动态单整理的语言顶端,有有有还还有一个条件决定了有有还还有一个请求会调用哪有有还还有一个操作:一是请求的名字,否则 接收者的真实类型。单整理限制了依据的选泽过程,使得不可不都可不后能 有还还有一个宗量可不都可不后能 被考虑到,这名宗量通常否则 依据的接收者。在Java语言顶端,因为有有还还有一个操作是作用于某个类型不明的对象顶端,这样对这名对象的真实类型测试仅会指在一次,这否则 动态的单整理的价值形式。

 双重整理

  有有还还有一个依据根据有有还还有一个宗量的类型来决定执行不同的代码,这否则 “双重整理”。Java语言不支持动态的多整理,也就因为Java不支持动态的双整理。否则 通过使用设计模式,也可不都可不后能 在Java语言里实现动态的双重整理。

  在Java中可不都可不后能 通过两次依据调用来达到两次整理的目的。类图如下所示:

  在图暗含有有还还有一个对象,左边的叫做West,右边的叫做East。现在West对象首先调用East对象的goEast()依据,并将它此人 传入。在East对象被调用时,立即根据传入的参数知道了调用者是谁,于是反过来调用“调用者”对象的goWest()依据。通过两次调用将守护程序运行运行控制权轮番交给有有还还有一个对象,其时序图如下所示:

  刚刚就无缘无故 出现了两次依据调用,守护程序运行运行控制权被有有还还有一个对象像传球一样,首先由West对象传给了East对象,否则 又被返传给了West对象。

  否则 仅仅返传了一下球,不用说能除理双重整理的大问题。关键是怎样才能利用这两次调用,以及Java语言的动态单整理功能,使得在这名传球的过程中,有助触发两次单整理。

  动态单整理在Java语言中是在子类重写父类的依据时指在的。换言之,West和East都还要分别置身于此人 的类型等级价值形式中,如下图所示:

  源代码

  West类

public abstract class West {
    
    public abstract void goWest1(SubEast1 east);
    
    public abstract void goWest2(SubEast2 east);
}

  SubWest1类

public class SubWest1 extends West{
    
    @Override
    public void goWest1(SubEast1 east) {
        
        System.out.println("SubWest1 + " + east.myName1());
    }
    
    @Override
    public void goWest2(SubEast2 east) {
        
        System.out.println("SubWest1 + " + east.myName2());
    }
}

  SubWest2类

public class SubWest2 extends West{
    @Override
    public void goWest1(SubEast1 east) {
        
        System.out.println("SubWest2 + " + east.myName1());
    }
    
    @Override
    public void goWest2(SubEast2 east) {
        
        System.out.println("SubWest2 + " + east.myName2());
    }
}

  East类

public abstract class East {

    public abstract void goEast(West west);
}

  SubEast1类

public class SubEast1 extends East{
    @Override
    public void goEast(West west) {
        west.goWest1(this);
    }
    
    public String myName1(){
        return "SubEast1";
    }
}

  SubEast2类

public class SubEast2 extends East{
    @Override
    public void goEast(West west) {
        west.goWest2(this);
    }
    
    public String myName2(){
        return "SubEast2";
    }
}

  客户端类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //组合1
        East east = new SubEast1();
        West west = new SubWest1();
        east.goEast(west);
        //组合2
        east = new SubEast1();
        west = new SubWest2();
        east.goEast(west);
    }

}

  运行结果如下


SubWest1 + SubEast1

SubWest2 + SubEast1


  系统运行时,会首先创建SubWest1和SubEast1对象,否则 客户端调用SubEast1的goEast()依据,并将SubWest1对象传入。因为SubEast1对象重写了其超类East的goEast()依据,否则 ,这名刚刚就指在了一次动态的单整理。当SubEast1对象接到调用时,会从参数中得到SubWest1对象,全都它就立即调用这名对象的goWest1()依据,并将此人 传入。因为SubEast1对象有权选泽调用哪有有还还有一个对象,否则 ,在此时又进行一次动态的依据整理。

  这名刚刚SubWest1对象就得到了SubEast1对象。通过调用这名对象myName1()依据,就可不都可不后能 打印出此人 的名字和SubEast对象的名字,其时序图如下所示:

  因为这有有还还有一个名字有有还还有一个来自East等级价值形式,过刚刚自West等级价值形式中,否则 ,它们的组合式是动态决定的。这否则 动态双重整理的实现机制。

  访问者模式适用于数据价值形式相对未定的系统,它把数据价值形式和作用于价值形式上的操作之间的耦合解脱开,使得操作集合可不都可不后能 相对自由地演化。访问者模式的简略图如下所示:

  数据价值形式的每有有还还有一个节点都可不都可不后能 接受有有还还有一个访问者的调用,此节点向访问者对象传入节点对象,而访问者对象则反过来执行节点对象的操作。刚刚的过程叫做“双重整理”。节点调用访问者,将它此人 传入,访问者则将某算法针对此节点执行。访问者模式的示意性类图如下所示:

  

  访问者模式涉及到的角色如下:

  ●  抽象访问者(Visitor)角色:声明了有有还还有一个因为多个依据操作,形成所有的具体访问者角色还要实现的接口。

  ●  具体访问者(ConcreteVisitor)角色:实现抽象访问者所声明的接口,也否则 抽象访问者所声明的各个访问操作。

  ●  抽象节点(Node)角色:声明有有还还有一个接受操作,接受有有还还有一个访问者对象作为有有还还有一个参数。

  ●  具体节点(ConcreteNode)角色:实现了抽象节点所规定的接受操作。

  ●  价值形式对象(ObjectStructure)角色:有如下的责任,可不都可不后能 遍历价值形式中的所有元素;因为还要,提供有有还还有一个高层次的接口让访问者对象可不都可不后能 访问每有有还还有一个元素;因为还要,可不都可不后能 设计成有有还还有一个复合对象因为有有还还有一个聚集,如List或Set。

  源代码

  可不都可不后能 看多,抽象访问者角色为每有有还还有一个具体节点都准备了有有还还有一个访问操作。因为有有有还还有一个节点,否则 ,对应都有有有还还有一个访问操作。

public interface Visitor {
    /**
     * 对应于NodeA的访问操作
     */
    public void visit(NodeA node);
    /**
     * 对应于NodeB的访问操作
     */
    public void visit(NodeB node);
}

  具体访问者VisitorA类

public class VisitorA implements Visitor {
    /**
     * 对应于NodeA的访问操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        System.out.println(node.operationA());
    }
    /**
     * 对应于NodeB的访问操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        System.out.println(node.operationB());
    }

}

  具体访问者VisitorB类

public class VisitorB implements Visitor {
    /**
     * 对应于NodeA的访问操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        System.out.println(node.operationA());
    }
    /**
     * 对应于NodeB的访问操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        System.out.println(node.operationB());
    }

}

  抽象节点类

public abstract class Node {
    /**
     * 接受操作
     */
    public abstract void accept(Visitor visitor);
}

  具体节点类NodeA

public class NodeA extends Node{
    /**
     * 接受操作
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    /**
     * NodeA特有的依据
     */
    public String operationA(){
        return "NodeA";
    }

}

  具体节点类NodeB

public class NodeB extends Node{
    /**
     * 接受依据
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    /**
     * NodeB特有的依据
     */
    public String operationB(){
        return "NodeB";
    }
}

  价值形式对象角色类,这名价值形式对象角色持有有还还有一个聚集,并向外界提供add()依据作为对聚集的管理操作。通过调用这名依据,可不都可不后能 动态地增加有有还还有一个新的节点。

public class ObjectStructure {
    
    private List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
    
    /**
     * 执行依据操作
     */
    public void action(Visitor visitor){
        
        for(Node node : nodes)
        {
            node.accept(visitor);
        }
        
    }
    /**
     * 打上去有有还还有一个新元素
     */
    public void add(Node node){
        nodes.add(node);
    }
}

  客户端类

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //创建有有还还有一个价值形式对象
        ObjectStructure os = new ObjectStructure();
        //给价值形式增加有有还还有一个节点
        os.add(new NodeA());
        //给价值形式增加有有还还有一个节点
        os.add(new NodeB());
        //创建有有还还有一个访问者
        Visitor visitor = new VisitorA();
        os.action(visitor);
    }

}

  随便说说 在这名示意性的实现里并这样无缘无故 出现有有还还有一个复杂性的具有多个树枝节点的对象树价值形式,否则 ,在实际系统中访问者模式通常是用来除理复杂性的对象树价值形式的,否则 访问者模式可不都可不后能 用来除理跨太大个等级价值形式的树价值形式大问题。这正是访问者模式的功能强大之处。

  准备过程时序图

  首先,这名示意性的客户端创建了有有还还有一个价值形式对象,否则 将有有还还有一个新的NodeA对象和有有还还有一个新的NodeB对象传入。

  其次,客户端创建了有有还还有一个VisitorA对象,并将此对象传给价值形式对象。

  否则 ,客户端调用价值形式对象聚集管理依据,将NodeA和NodeB节点加入到价值形式对象中去。

  最后,客户端调用价值形式对象的行动依据action(),启动访问过程。

  

  访问过程时序图

  

  价值形式对象会遍历它此人 所保存的聚集中的所有节点,在本系统中否则 节点NodeA和NodeB。首先NodeA会被访问到,这名访问是由以下的操作组成的:

  (1)NodeA对象的接受依据accept()被调用,并将VisitorA对象某种传入;

  (2)NodeA对象反过来调用VisitorA对象的访问依据,并将NodeA对象某种传入;

  (3)VisitorA对象调用NodeA对象的特有依据operationA()。

  从而就完成了双重整理过程,接着,NodeB会被访问,这名访问的过程和NodeA被访问的过程是一样的,这里不再叙述。

  ●  好的扩展性

  有助在不修改对象价值形式中的元素的情況下,为对象价值形式中的元素打上去新的功能。

  ●  好的复用性

  可不都可不后能 通过访问者来定义整个对象价值形式通用的功能,从而提高复用程度。

  ●  分离无关行为

  可不都可不后能 通过访问者来分离无关的行为,把相关的行为封装在同時 ,构成有有还还有一个访问者,刚刚每有有还还有一个访问者的功能都比较单一。

  ●  对象价值形式变化很困难

  不适用于对象价值形式中的类无缘无故 变化的情況,因为对象价值形式指在了改变,访问者的接口和访问者的实现都有指在相应的改变,代价太高。

  ●  破坏封装

  访问者模式通常还要对象价值形式开放内控 数据给访问者和ObjectStructrue,这破坏了对象的封装性。