设计模式之访问者模式(visitor)
含义:
访问者模式结构图:
(访问者模式)目的:
把“处理”从“数据结构”中分离出来(如上图,将visitor分离出来)
难点(技术):
充分利用双分派技术,实现处理与数据结构的分离
双分派技术
double dispatch(双分派)是multi-dispatch(多分派)的特例,由于Visitor模式涉及的是doubledispatch(双分派),
因此这里仅仅讨论doubledispatch(双分派)的内容。实际上double dispatch(双分派)是一种很经典的技术,但是当前
的主流的面向对象程序设计语言(例如C++/Java/C#等)都并不支持多分派,仅仅支持单分派(single dispatch)。
单分派(single dispatch)的含义比较好理解,单分派(single dispatch)就是说我们在选择一个方法的时候仅仅需要根
据消息接收者(receiver)的运行时型别(Run time type)。实际上这也就是我们经常提到的多态的概念(当然C++中的函
数重载也是Sigle dispatch的一种实现方式)。举一个简单的例子,我们有一个基类A,A有一个虚方法f(可被子类override),
D1和D2是A的两个子类,在D1和D2中我们覆写(override)了方法f。
这样我们对消息f的调用,需要根据接收者A或者A的子类D1/D2的具体型别才可以确定具体是调用A的还是D1/D2的f方法。
double dispatch(双分派)则在选择一个方法的时候,不仅仅要根据消息接收者(receiver)
的运行时型别(Run time type),还要根据参数的运行时型别(Run time type)。
当然如果所有参数都考虑的话就是multi-dispatch(多分派)。也举一个简单的例子,
同于上面单分派中例子,A的虚方法f带了一个C型别的参数,C也是一个基类,C有也有两个具体子类E1和E2。
这样,当我们在调用消息f的时候,我们不但要根据接收者的具体型别(A、D1、D2),
还要根据参数的具体型别(C、E1、E2),才可以最后确定调用的具体是哪一个方法f。
优点:
增加新的操作(visitor)很容易,因为增加新的操作就意味着增加一个新的访问者(ConcreteVisitor),而访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中。(很好的遵循了开放封闭原则)
缺点:
增加新的数据结构(Element)很困难
总结:
(1).由访问者模式的优点与缺点可以得出,该模式适用于有比较稳定的数据结构(Element),又有易于变化的算法(visitor)的系统。因为访问者模式使得算法操作的增加变得很容易。
(2).事实上,我们很难找到数据结构不变化的情况,所以大多时候并用不到访问者模式。