C++ Programmer's Cookbook

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模式设计c#--行为型--visitor

名称 Visitor
结构 r_visitor.bmp
意图 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各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
适用性
  • 一个对象结构包含很多类对象,它们有不同的接口,而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。
  • 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,而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Vi s i t o r 使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中。当该对象结构被很多应用共享时,用Vi s i t o r 模式让每个应用仅包含需要用到的操作。
  • 定义对象结构的类很少改变,但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口,这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变,那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。


// Visitor pattern -- Structural example

using System;
using System.Collections;

namespace DoFactory.GangOfFour.Visitor.Structural
{
  
  // MainApp test application

  class MainApp
  {
    staticvoid Main()
    {
      // Setup structure
      ObjectStructure o = new ObjectStructure();
      o.Attach(new ConcreteElementA());
      o.Attach(new ConcreteElementB());

      // Create visitor objects
      ConcreteVisitor1 v1 = new ConcreteVisitor1();
      ConcreteVisitor2 v2 = new ConcreteVisitor2();

      // Structure accepting visitors
      o.Accept(v1);
      o.Accept(v2);

      // Wait for user
      Console.Read();
    }
  }

  // "Visitor"

  abstractclass Visitor
  {
    publicabstractvoid VisitConcreteElementA(
      ConcreteElementA concreteElementA);
    publicabstractvoid VisitConcreteElementB(
      ConcreteElementB concreteElementB);
  }

  // "ConcreteVisitor1"

  class ConcreteVisitor1 : Visitor
  {
    publicoverridevoid VisitConcreteElementA(
      ConcreteElementA concreteElementA)
    {
      Console.WriteLine("{0} visited by {1}",
        concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }

    publicoverridevoid VisitConcreteElementB(
      ConcreteElementB concreteElementB)
    {
      Console.WriteLine("{0} visited by {1}",
        concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }
  }

  // "ConcreteVisitor2"

  class ConcreteVisitor2 : Visitor
  {
    publicoverridevoid VisitConcreteElementA(
      ConcreteElementA concreteElementA)
    {
      Console.WriteLine("{0} visited by {1}",
        concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }

    publicoverridevoid VisitConcreteElementB(
      ConcreteElementB concreteElementB)
    {
      Console.WriteLine("{0} visited by {1}",
        concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }
  }

  // "Element"

  abstractclass Element
  {
    publicabstractvoid Accept(Visitor visitor);
  }

  // "ConcreteElementA"

  class ConcreteElementA : Element
  {
    publicoverridevoid Accept(Visitor visitor)
    {
      visitor.VisitConcreteElementA(this);
    }

    publicvoid OperationA()
    {
    }
  }

  // "ConcreteElementB"

  class ConcreteElementB : Element
  {
    publicoverridevoid Accept(Visitor visitor)
    {
      visitor.VisitConcreteElementB(this);
    }

    publicvoid OperationB()
    {
    }
  }

  // "ObjectStructure"

  class ObjectStructure
  {
    private ArrayList elements = new ArrayList();

    publicvoid Attach(Element element)
    {
      elements.Add(element);
    }

    publicvoid Detach(Element element)
    {
      elements.Remove(element);
    }

    publicvoid Accept(Visitor visitor)
    {
      foreach (Element e in elements)
      {
        e.Accept(visitor);
      }
    }
  }
}
Output
ConcreteElementA visited by ConcreteVisitor1
ConcreteElementB visited by ConcreteVisitor1
ConcreteElementA visited by ConcreteVisitor2
ConcreteElementB visited by ConcreteVisitor2

posted on 2006-01-03 16:18 梦在天涯 阅读(1060) 评论(2)  编辑 收藏 引用 所属分类: Design pattern

评论

# re: 模式设计c#--行为型--visitor 2006-04-25 16:48 梦在天涯

访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改的话,接受这个操作的数据结构则可以保持不变。

问题提出

System.Collection命名空间下提供了大量集合操作对象。但大多数情况下处理的都是同类对象的聚集。换言之,在聚集上采取的操作都是一些针对同类型对象的同类操作。但是如果针对一个保存有不同类型对象的聚集采取某种操作该怎么办呢?

粗看上去,这似乎不是什么难题。可是如果需要针对一个包含不同类型元素的聚集采取某种操作,而操作的细节根据元素的类型不同而有所不同时,就会出现必须对元素类型做类型判断的条件转移语句。这个时候,使用访问者模式就是一个值得考虑的解决方案。

访问者模式

访问者模式适用于数据结构相对未定的系统,它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开,使得操作集合可以相对自由地演化。

数据结构的每一个节点都可以接受一个访问者的调用,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。这样的过程叫做"双重分派"。节点调用访问者,将它自己传入,访问者则将某算法针对此节点执行。

双重分派意味着施加于节点之上的操作是基于访问者和节点本身的数据类型,而不仅仅是其中的一者。

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# re: 模式设计c#--行为型--visitor 2006-04-25 16:49 梦在天涯

在什么情况下应当使用访问者模式
有意思的是,在很多情况下不使用设计模式反而会得到一个较好的设计。换言之,每一个设计模式都有其不应当使用的情况。访问者模式也有其不应当使用的情况,让我们
先看一看访问者模式不应当在什么情况下使用。

倾斜的可扩展性

访问者模式仅应当在被访问的类结构非常稳定的情况下使用。换言之,系统很少出现需要加入新节点的情况。如果出现需要加入新节点的情况,那么就必须在每一个访问对象里加入一个对应于这个新节点的访问操作,而这是对一个系统的大规模修改,因而是违背"开一闭"原则的。

访问者模式允许在节点中加入新的方法,相应的仅仅需要在一个新的访问者类中加入此方法,而不需要在每一个访问者类中都加入此方法。

显然,访问者模式提供了倾斜的可扩展性设计:方法集合的可扩展性和类集合的不可扩展性。换言之,如果系统的数据结构是频繁变化的,则不适合使用访问者模式。

"开一闭"原则和对变化的封装

面向对象的设计原则中最重要的便是所谓的"开一闭"原则。一个软件系统的设计应当尽量做到对扩展开放,对修改关闭。达到这个原则的途径就是遵循"对变化的封装"的原则。这个原则讲的是在进行软件系统的设计时,应当设法找出一个软件系统中会变化的部分,将之封装起来。

很多系统可以按照算法和数据结构分开,也就是说一些对象含有算法,而另一些对象含有数据,接受算法的操作。如果这样的系统有比较稳定的数据结构,又有易于变化的算法的话,使用访问者模式就是比较合适的,因为访问者模式使得算法操作的增加变得容易。

反过来,如果这样一个系统的数据结构对象易于变化,经常要有新的数据对象增加进来的话,就不适合使用访问者模式。因为在访问者模式中增加新的节点很困难,要涉及到在抽象访问者和所有的具体访问者中增加新的方法。


六、 使用访问者模式的优点和缺点
访问者模式有如下的优点:

访问者模式使得增加新的操作变得很容易。如果一些操作依赖于一个复杂的结构对象的话,那么一般而言,增加新的操作会很复杂。而使用访问者模式,增加新的操作就意味着增加一个新的访问者类,因此,变得很容易。
访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中,而不是分散到一个个的节点类中。
访问者模式可以跨过几个类的等级结构访问属于不同的等级结构的成员类。迭代子只能访问属于同一个类型等级结构的成员对象,而不能访问属于不同等级结构的对象。访问者模式可以做到这一点。
积累状态。每一个单独的访问者对象都集中了相关的行为,从而也就可以在访问的过程中将执行操作的状态积累在自己内部,而不是分散到很多的节点对象中。这是有益于系统维护的优点。
访问者模式有如下的缺点:

增加新的节点类变得很困难。每增加一个新的节点都意味着要在抽象访问者角色中增加一个新的抽象操作,并在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作。
破坏封装。访问者模式要求访问者对象访问并调用每一个节点对象的操作,这隐含了一个对所有节点对象的要求:它们必须暴露一些自己的操作和内部状态。不然,访问者的访问就变得没有意义。由于访问者对象自己会积累访问操作所需的状态,从而使这些状态不再存储在节点对象中,这也是破坏封装的。
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