设计模式之Visitor

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 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.