设计模式（二十一）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.

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.