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设计模式学习-使用go实现访问者模式

2022年07月19日133bonelee

访问者模式

定义

访问者模式(Visitor):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

使用访问者模式,元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。主要意图是将数据结构与数据操作分离。

不过作为比较难理解的设计模式之一,因为它难理解、难实现,应用它会导致代码的可读性、可维护性变差,所以,访问者模式在实际的软件开发中很少被用到,在没有特别必要的情况下,访问者模式是不建议使用的。

优点

1、开闭原则。 你可以引入在不同类对象上执行的新行为, 且无需对这些类做出修改。

2、单一职责原则。 可将同一行为的不同版本移到同一个类中。

3、灵活性更好。

缺点

1、具体元素变更比较困难。每次在元素层次结构中添加或移除一个类时,都要更新所有的访问者。

2、比较难理解,应用它会导致代码的可读性、可维护性变差。

适用范围

1、对象结构中对象对应的类很少改变,但经常需要在此对象结构上定义新的操作。

2、需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作,而需要避免让这些操作"污染"这些对象的类,也不希望在增加新操作时修改这些类。

代码实现

代码实现:

type Visitor interface { 
	VisitConcreteElementA(cea *ConcreteElementA) 
	VisitConcreteElementB(ceb *ConcreteElementB) 
} 
 
type ConcreteVisitor1 struct { 
} 
 
func (cea *ConcreteVisitor1) VisitConcreteElementA(concreteElementA *ConcreteElementA) { 
	fmt.Println("concreteVisitor1 visitConcreteElementA") 
} 
 
func (*ConcreteVisitor1) VisitConcreteElementB(concreteElementB *ConcreteElementB) { 
	fmt.Println("concreteVisitor1 visitConcreteElementB") 
} 
 
type ConcreteVisitor2 struct { 
} 
 
func (*ConcreteVisitor2) VisitConcreteElementA(concreteElementA *ConcreteElementA) { 
	fmt.Println("concreteVisitor2 visitConcreteElementA") 
} 
 
func (*ConcreteVisitor2) VisitConcreteElementB(concreteElementB *ConcreteElementB) { 
	fmt.Println("concreteVisitor2 visitConcreteElementB") 
} 
 
type Element interface { 
	Accept(visitor Visitor) 
} 
 
type ConcreteElementA struct { 
} 
 
func (cea *ConcreteElementA) Accept(visitor Visitor) { 
	visitor.VisitConcreteElementA(cea) 
} 
 
type ConcreteElementB struct { 
} 
 
func (ceb *ConcreteElementB) Accept(visitor Visitor) { 
	visitor.VisitConcreteElementB(ceb) 
} 

测试代码:

func TestVisitor(t *testing.T) { 
	var elements []Element 
	elements = append(elements, &ConcreteElementA{}) 
	elements = append(elements, &ConcreteElementB{}) 
 
	for _, item := range elements { 
		cv1 := &ConcreteVisitor1{} 
		cv2 := &ConcreteVisitor2{} 
		item.Accept(cv1) 
		item.Accept(cv2) 
	} 
} 

结构图:

visitor

什么是 Double Dispatch

什么是分派?

分派即 Dispatch,在面向对象编程语言中,我们可以把方法调用理解为一种消息传递(Dispatch)。一个对象调用另一个对象的方法,相当于给被调用对象发送一个消息,这个消息包括对象名、方法名、方法参数等信息。

什么是单分派?

单分派,即执行哪个对象的方法,根据对象的运行时类型决定;执行对象的哪个方法,根据方法参数的编译时类型决定。

什么是双分派?

双分派,即执行哪个对象的方法,根据对象的运行时类型来决定;执行对象的哪个方法,根据方法参数的运行时的类型来决定。

具体到编程语言的语法机制,Single Dispatch 和 Double Dispatch 跟多态和函数重载直接相关。所以 go 是不支持双分派的。

当前主流的面向对象编程语言(比如,Java、C++、C#)都只支持Single Dispatch,不支持Double Dispatch。

使用 java 举栗子更容易理解:

import java.util.ArrayList; 
import java.util.List; 
 
abstract class ResourceFile { 
    protected String filePath; 
 
    public ResourceFile(String filePath) { 
        this.filePath = filePath; 
    } 
} 
 
class PdfFile extends ResourceFile { 
    public PdfFile(String filePath) { 
        super(filePath); 
    } 
} 
 
class PPTFile extends ResourceFile { 
    public PPTFile(String filePath) { 
        super(filePath); 
    } 
} 
 
//...PPTFile、WordFile代码省略... 
class Extractor { 
 
    public void extract2txt(PdfFile pdfFile) { 
        System.out.println("Extract PDF."); 
    } 
 
    public void extract2txt(PPTFile ppTFile) { 
        System.out.println("Extract PPT."); 
    } 
} 
 
public class Test { 
    public static void main(String[] args) { 
        Extractor extractor = new Extractor(); 
        List<ResourceFile> resourceFiles = listAllResourceFiles(); 
 
        for (ResourceFile resourceFile : resourceFiles) { 
            extractor.extract2txt(resourceFile); 
        } 
    } 
 
    private static List<ResourceFile> listAllResourceFiles() { 
        List<ResourceFile> resourceFiles = new ArrayList<>(); 
        //...根据后缀(pdf/ppt/word)由工厂方法创建不同的类对象(PdfFile/PPTFile/WordFile) 
        resourceFiles.add(new PPTFile("a.ppt")); 
        resourceFiles.add(new PdfFile("a.pdf")); 
 
        return resourceFiles; 
    } 
} 

比如这段代码,就会在extractor.extract2txt(resourceFile);,代码会在运行时,根据参数(resourceFile)的实际类型(PdfFile、PPTFile、WordFile),来决定使用extract2txt的三个重载函数中的哪一个。那下面的代码实现就能正常运行了。

报错信息

java: 对于extract2txt(ResourceFile), 找不到合适的方法 
    方法 Extractor.extract2txt(PdfFile)不适用 
      (参数不匹配; ResourceFile无法转换为PdfFile) 
    方法 Extractor.extract2txt(PPTFile)不适用 
      (参数不匹配; ResourceFile无法转换为PPTFile) 

参考

【文中代码】https://github.com/boilingfrog/design-pattern-learning/tree/master/访问者模式
【大话设计模式】https://book.douban.com/subject/2334288/
【极客时间】https://time.geekbang.org/column/intro/100039001
【双分派-访问者模式的前世今生】https://www.codenong.com/cs110749395/
【访问者模式】https://boilingfrog.github.io/2021/11/25/使用go实现访问者模式/


本文参考链接:https://www.cnblogs.com/ricklz/p/15609777.html