Android編程設(shè)計(jì)模式之訪問(wèn)者模式詳解
本文實(shí)例講述了Android編程設(shè)計(jì)模式之訪問(wèn)者模式。分享給大家供大家參考,具體如下:
一、介紹
訪問(wèn)者模式是一種將數(shù)據(jù)操作與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分離的設(shè)計(jì)模式,它是《設(shè)計(jì)模式》中23種設(shè)計(jì)模式中最復(fù)雜的一個(gè),但它的使用頻率并不高,正如《設(shè)計(jì)模式》的作者GOF對(duì)訪問(wèn)者模式的描述:大多數(shù)情況下,你不需要使用訪問(wèn)者模式,但是當(dāng)你一旦需要使用它時(shí),那你就是真的需要它了。
訪問(wèn)者模式的基本想法是,軟件系統(tǒng)中擁有一個(gè)由許多對(duì)象構(gòu)成的、比較穩(wěn)定的對(duì)象結(jié)構(gòu),這些對(duì)象的類都擁有一個(gè)accept方法用來(lái)接受訪問(wèn)者對(duì)象的訪問(wèn)。訪問(wèn)者是一個(gè)接口,它擁有一個(gè)visit方法,這個(gè)方法對(duì)訪問(wèn)到的對(duì)象結(jié)構(gòu)中不同類型的元素作出不同的處理。在對(duì)象結(jié)構(gòu)的一次訪問(wèn)過(guò)程中,我們遍歷整個(gè)對(duì)象結(jié)構(gòu),對(duì)每一個(gè)元素都實(shí)施accept方法,在每一個(gè)元素的accept方法中會(huì)調(diào)用訪問(wèn)者的visit方法,從而使訪問(wèn)者得以處理對(duì)象結(jié)構(gòu)的每一個(gè)元素,我們可以針對(duì)對(duì)象結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同的訪問(wèn)者類來(lái)完成不同的操作,達(dá)到區(qū)別對(duì)待的效果。
二、定義
封裝一些作用于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各元素的操作,它可以在不改變這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提下定義作用于這些元素的新的操作。
三、使用場(chǎng)景
對(duì)象結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,但經(jīng)常需要在此對(duì)象結(jié)構(gòu)上定義新的操作。
需要對(duì)一個(gè)對(duì)象結(jié)構(gòu)中的對(duì)象進(jìn)行很多不同的并且不相關(guān)的操作,而需要避免這些操作”污染“這些對(duì)象的類,也不希望在增加新操作時(shí)修改這些類。
四、訪問(wèn)者模式的UML類圖
UML類圖:
角色介紹:
Visitor:接口或抽象類,定義了對(duì)每一個(gè)元素的訪問(wèn)行為,參數(shù)就是可訪問(wèn)的元素,方法個(gè)數(shù)理論上是個(gè)元素個(gè)數(shù)一樣的。因此,訪問(wèn)者模式要求被訪問(wèn)的對(duì)象結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定,如果經(jīng)常增刪元素,必然會(huì)導(dǎo)致頻繁修改Visitor接口,就不適合用訪問(wèn)者模式了。
ConcreteVisitor:具體的訪問(wèn)者,定義具體的對(duì)每一個(gè)元素的具體訪問(wèn)行為。
Element:抽象的元素接口或抽象類,定義了一個(gè)接待訪問(wèn)者的方法,讓每個(gè)元素都可以被訪問(wèn)者訪問(wèn)。
ElementA,ElementB:具體的元素類,提供接收訪問(wèn)方法的具體實(shí)現(xiàn)。這個(gè)具體實(shí)現(xiàn)通常是調(diào)用訪問(wèn)者提供的訪問(wèn)該元素的方法。
ObjectStructure:定義對(duì)象結(jié)構(gòu),里面維護(hù)了一個(gè)元素的集合,并且迭代這些元素供訪問(wèn)者訪問(wèn)。
五、簡(jiǎn)單示例
情景:年終了,公司會(huì)給員工進(jìn)行業(yè)績(jī)考核。但是,不同領(lǐng)域的管理人員對(duì)于員工的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不一樣?,F(xiàn)在員工有工程師和經(jīng)理,評(píng)定者有CEO和CTO,我們假定CTO只關(guān)注工程師的代碼量、經(jīng)理的新產(chǎn)品數(shù)量,而CEO關(guān)注的是工程師的KPI和經(jīng)理的KPI以及新產(chǎn)品數(shù)量。
員工基類:
/** * 員工基類(Element) */ public abstract class Staff { //員工姓名 public String name; //員工KPI public int kpi; public Staff(String name) { super(); this.name = name; this.kpi = new Random().nextInt(10); } //接受Visitor的訪問(wèn) public abstract void accept(Visitor visitor); }
工程師:
/** * 工程師 */ public class Engineer extends Staff{ private int codeLines;//代碼數(shù)量 public Engineer(String name) { super(name); codeLines = new Random().nextInt(10 * 10000); } @Override public void accept(Visitor visitor) { visitor.visit(this); } //工程師這一年寫的代碼數(shù)量 public int getCodeLines(){ return codeLines; } }
經(jīng)理:
/** * 經(jīng)理 */ public class Manager extends Staff{ private int products;//產(chǎn)品數(shù)量 public Manager(String name) { super(name); products = new Random().nextInt(10); } @Override public void accept(Visitor visitor) { visitor.visit(this); } //一年內(nèi)做的產(chǎn)品數(shù)量 public int getProducts(){ return products; } }
Visitor類:
public interface Visitor { /** * 訪問(wèn)工程師類型 */ public void visit(Engineer engineer); /** * 訪問(wèn)經(jīng)理類型 */ public void visit(Manager manager); }
CEO訪問(wèn)者:
public class CEOVisitor implements Visitor { @Override public void visit(Engineer engineer) { System.out.println("工程師:" + engineer.name + ", KPI:" + engineer.kpi); } @Override public void visit(Manager manager) { System.out.println("經(jīng)理:" + manager.name + ", KPI:" + manager.kpi + ", 新產(chǎn)品數(shù)量 :" + manager.getProducts()); } }
CTO訪問(wèn)者:
public class CTOVisitor implements Visitor { @Override public void visit(Engineer engineer) { System.out.println("工程師:" + engineer.name + ", 代碼數(shù)量:" + engineer.getCodeLines()); } @Override public void visit(Manager manager) { System.out.println("經(jīng)理:" + manager.name +", 產(chǎn)品數(shù)量 :" + manager.getProducts()); } }
員工報(bào)表:
//員工業(yè)務(wù)報(bào)表類(ObjectStructure) public class BusinessReport { List<Staff> mStaffs = new LinkedList<Staff>(); public BusinessReport() { mStaffs.add(new Manager("王經(jīng)理")); mStaffs.add(new Engineer("工程師-A")); mStaffs.add(new Engineer("工程師-B")); mStaffs.add(new Manager("李經(jīng)理")); mStaffs.add(new Engineer("工程師-C")); } /** * 為訪問(wèn)者展示報(bào)表 * @param visitor 如CEO、CTO */ public void showReport(Visitor visitor){ for(Staff staff : mStaffs){ staff.accept(visitor); } } }
Client訪問(wèn):
public class Client { public static void main(String[] args) { //構(gòu)建報(bào)表 BusinessReport report = new BusinessReport(); System.out.println("===== 給CEO看報(bào)表 ====="); //設(shè)置訪問(wèn)者CEO report.showReport(new CEOVisitor()); System.out.println("===== 給CTO看報(bào)表 ====="); //設(shè)置訪問(wèn)者CTO report.showReport(new CTOVisitor()); } }
結(jié)果:
===== 給CEO看報(bào)表 ===== 經(jīng)理:王經(jīng)理, KPI:2, 新產(chǎn)品數(shù)量 :5 工程師:工程師-A, KPI:5 工程師:工程師-B, KPI:7 經(jīng)理:李經(jīng)理, KPI:9, 新產(chǎn)品數(shù)量 :8 工程師:工程師-C, KPI:1 ===== 給CTO看報(bào)表 ===== 經(jīng)理:王經(jīng)理, 產(chǎn)品數(shù)量 :5 工程師:工程師-A, 代碼數(shù)量:26238 工程師:工程師-B, 代碼數(shù)量:8282 經(jīng)理:李經(jīng)理, 產(chǎn)品數(shù)量 :8 工程師:工程師-C, 代碼數(shù)量:47927
從上面代碼中可以看出,如果要增加一個(gè)訪問(wèn)者,你新創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Visitor接口的類,然后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)visit方法來(lái)對(duì)不同的元素進(jìn)行不同的操作,從而達(dá)到數(shù)據(jù)對(duì)象與數(shù)據(jù)操作相分離的效果。如果不使用訪問(wèn)者模式,而又想對(duì)不同元素進(jìn)行不同的操作,那么必定會(huì)使用if-else和類型轉(zhuǎn)換,這使得代碼難以升級(jí)維護(hù)。
六、Android中的訪問(wèn)者模式
安卓中的著名開(kāi)源庫(kù)ButterKnife、Dagger、Retrofit都是基于APT(Annotation Processing Tools)實(shí)現(xiàn)。而編譯注解核心依賴APT。當(dāng)我們通過(guò)APT處理注解時(shí),最終會(huì)將獲取到的元素轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的Element元素,以便獲取到它們對(duì)應(yīng)信息。那么元素基類的源碼如下:(路徑:javax.lang.model.element.Element)
public interface Element extends javax.lang.model.AnnotatedConstruct { /** * Returns the {@code kind} of this element. * * @return the kind of this element */ ElementKind getKind();//獲取元素類型 //代碼省略 /** * Applies a visitor to this element. * * @param <R> the return type of the visitor's methods * @param <P> the type of the additional parameter to the visitor's methods * @param v the visitor operating on this element * @param p additional parameter to the visitor * @return a visitor-specified result */ <R, P> R accept(ElementVisitor<R, P> v, P p);//接受訪問(wèn)者的訪問(wèn) }
ElementVisitor就是訪問(wèn)者類型,ElementVisitor源碼如下:
public interface ElementVisitor<R, P> { /** * Visits an element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visit(Element e, P p); /** * A convenience method equivalent to {@code v.visit(e, null)}. * @param e the element to visit * @return a visitor-specified result */ R visit(Element e); /** * Visits a package element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visitPackage(PackageElement e, P p); /** * Visits a type element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visitType(TypeElement e, P p); /** * Visits a variable element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visitVariable(VariableElement e, P p); /** * Visits an executable element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visitExecutable(ExecutableElement e, P p); /** * Visits a type parameter element. * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result */ R visitTypeParameter(TypeParameterElement e, P p); /** * Visits an unknown kind of element. * This can occur if the language evolves and new kinds * of elements are added to the {@code Element} hierarchy. * * @param e the element to visit * @param p a visitor-specified parameter * @return a visitor-specified result * @throws UnknownElementException * a visitor implementation may optionally throw this exception */ R visitUnknown(Element e, P p); }
在ElementVisitor中定義了多種visit接口,每個(gè)接口處理一種元素類型,那么這就是典型的訪問(wèn)者模式。
七、總結(jié)
正如本節(jié)開(kāi)頭引用GOF的話所說(shuō):大多數(shù)情況下,你不需要使用訪問(wèn)者模式,但是,當(dāng)你一旦需要使用它時(shí),那你就是真的需要它了。在現(xiàn)實(shí)情況下,我們要根據(jù)具體的情況來(lái)評(píng)估是否適合使用訪問(wèn)者模式,例如,我們的對(duì)象結(jié)構(gòu)是否足夠穩(wěn)定,使用訪問(wèn)者模式是否能夠優(yōu)化我們的代碼,而不是使我們的代碼變得更復(fù)雜。在使用一個(gè)模式之前,我們應(yīng)該明確它的使用場(chǎng)景、它能解決什么問(wèn)題等,以此來(lái)避免濫用設(shè)計(jì)模式的現(xiàn)象。
優(yōu)點(diǎn):
各角色職責(zé)分離,符合單一職責(zé)原則。
具有優(yōu)秀的擴(kuò)展性。
使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于結(jié)構(gòu)上的操作解耦,使得操作集合可以獨(dú)立變化。
靈活性。
缺點(diǎn):
具體元素對(duì)訪問(wèn)者公布細(xì)節(jié),違反了迪米特原則。
具體元素變更時(shí)導(dǎo)致修改成本大。
違反了依賴倒置原則,為了達(dá)到“區(qū)別對(duì)待”而依賴了具體類,沒(méi)有依賴抽象。
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希望本文所述對(duì)大家Android程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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