重新认识访问者模式:从实践到本质
簡介:訪問者模式在設計模式中的知名度雖然不如單例模式,但也是少數幾個大家都能叫得上名字的設計模式了。不過因為訪問者模式的復雜性,人們很少在應用系統中使用,經過本文的探索,我們一定會產生新的認識,發現其更加靈活廣泛的使用方式。
作者 | 懸衡
來源 | 阿里技術公眾號
訪問者模式在設計模式中的知名度雖然不如單例模式,但也是少數幾個大家都能叫得上名字的設計模式了(另外幾個可能就是“觀察者模式”,“工廠模式” 了)。不過因為訪問者模式的復雜性,人們很少在應用系統中使用,經過本文的探索,我們一定會產生新的認識,發現其更加靈活廣泛的使用方式。
和一般介紹設計模式的文章不同,本文不會執著于死板的代碼模板,而是直接從開源項目以及應用系統中的實踐出發,同時對比其他類似的設計模式,最后闡述其在編程范式中的本質。
一 Calcite 中的訪問者模式
開源類庫常常利用訪問者風格的 API 屏蔽內部的復雜性,從這些 API 入手學習,能夠讓我們先獲得一個直觀感受。
Calcite 是一個 Java 語言編寫的數據庫基礎類庫,諸如 Hive,Spark 等諸多知名開源項目都在使用。其中 SQL 解析模塊提供了訪問者模式的 API,我們利用它的 API 可以快速獲取 SQL 中我們需要的信息,以獲取 SQL 中使用的所有函數為例:
import org.apache.calcite.sql.SqlCall; import org.apache.calcite.sql.SqlFunction; import org.apache.calcite.sql.SqlNode; import org.apache.calcite.sql.parser.SqlParseException; import org.apache.calcite.sql.parser.SqlParser; import org.apache.calcite.sql.util.SqlBasicVisitor;import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class CalciteTest {public static void main(String[] args) throws SqlParseException {String sql = "select concat('test-', upper(name)) from test limit 3";SqlParser parser = SqlParser.create(sql);SqlNode stmt = parser.parseStmt();FunctionExtractor functionExtractor = new FunctionExtractor();stmt.accept(functionExtractor);// [CONCAT, UPPER]System.out.println(functionExtractor.getFunctions());}private static class FunctionExtractor extends SqlBasicVisitor< Void> {private final List< String> functions = new ArrayList<>();@Overridepublic Void visit(SqlCall call) {if (call.getOperator() instanceof SqlFunction) {functions.add(call.getOperator().getName());}return super.visit(call);}public List< String> getFunctions() {return functions;}} }代碼中 FunctionExtractor 是 SqlBasicVisitor 的子類,并且重寫了它的 visit(SqlCall) 方法,獲取函數的名稱并收集在了 functions 中。
除了 visit(SqlCall) 外,還可以通過 visit(SqlLiteral)(常量),visit(SqlIdentifier)(表名/列名)等等,實現更加復雜的分析。
有人會想,為什么 SqlParser不直接提供類似于 getFunctions 等方法直接獲取 SQL 中的所有函數呢?在上文的示例中,getFunctions 可能確實更加方便,但是 SQL 作為一個很復雜的結構,getFunctions 對于更加復雜的分析場景是不夠靈活的,性能也是更差的。如果需要,完全可以很簡單地實現一個如上文的 FunctionExtractor 來滿足需求。
二 動手實現訪問者模式
我們嘗試實現一個簡化版的 SqlVisitor。
先定義一個簡化版的 SQL 結構。
將 select upper(name) from test where age > 20; 拆解到這個結構上層級關系如圖:
我們直接在 Java 代碼中將上圖的結構構造出來:
SqlNode sql = new SelectNode(new FieldsNode(Arrays.asList(new FunctionCallExpression("upper", Arrays.asList(new IdExpression("name"))))),Arrays.asList("test"),new WhereNode(Arrays.asList(new OperatorExpression(new IdExpression("age"),">",new LiteralExpression("20")))));這個類中都有一個相同的方法,就是 accept:
@Override public < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this); }這里會通過多態分發到 SqlVisitor 不同的 visit 方法上:
abstract class SqlVisitor< R> {abstract R visit(SelectNode selectNode);abstract R visit(FieldsNode fieldsNode);abstract R visit(WhereNode whereNode);abstract R visit(IdExpression idExpression);abstract R visit(FunctionCallExpression functionCallExpression);abstract R visit(OperatorExpression operatorExpression);abstract R visit(LiteralExpression literalExpression); }SQL 結構相關的類如下:
abstract class SqlNode {// 用來接收訪問者的方法public abstract < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor); }class SelectNode extends SqlNode {private final FieldsNode fields;private final List< String> from;private final WhereNode where;SelectNode(FieldsNode fields, List< String> from, WhereNode where) {this.fields = fields;this.from = from;this.where = where;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);}//... get 方法省略 }class FieldsNode extends SqlNode {private final List< Expression> fields;FieldsNode(List<Expression> fields) {this.fields = fields;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }class WhereNode extends SqlNode {private final List< Expression> conditions;WhereNode(List< Expression> conditions) {this.conditions = conditions;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }abstract class Expression extends SqlNode {}class IdExpression extends Expression {private final String id;protected IdExpression(String id) {this.id = id;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }class FunctionCallExpression extends Expression {private final String name;private final List< Expression> arguments;FunctionCallExpression(String name, List< Expression> arguments) {this.name = name;this.arguments = arguments;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }class LiteralExpression extends Expression {private final String literal;LiteralExpression(String literal) {this.literal = literal;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }class OperatorExpression extends Expression {private final Expression left;private final String operator;private final Expression right;OperatorExpression(Expression left, String operator, Expression right) {this.left = left;this.operator = operator;this.right = right;}@Overridepublic < R> R accept(SqlVisitor< R> sqlVisitor) {return sqlVisitor.visit(this);} }有的讀者可能會注意到,每個類的 accept 方法的代碼都是一樣的,那為什么不直接寫在父類 SqlNode 中呢?如果嘗試一下就會發現根本無法通過編譯,因為我們的 SqlVisitor 中根本就沒有提供 visit(SqlNode),即使添加了 visit(SqlNode),通過了編譯,程序的運行結果也是不符合預期的,因為此時所有的 visit 調用都會指向 visit(SqlNode),其他重載方法就形同虛設了。
導致這種現象的原因是,不同的 visit 方法互相之間只有參數不同,稱為“重載”,而 Java 的 “重載” 又被稱為 “編譯期多態”,只會根據 visit(this) 中 this 在編譯時的類型決定調用哪個方法,而它在編譯時的類型就是 SqlNode,盡管它在運行時可能是不同的子類。
所以,我們可能經常會聽說用動態語言寫訪問者模式會更加簡單,特別是支持模式匹配的函數式程序設計語言(這在 Java 18 中已經有較好支持),后面我們再回過頭來用模式匹配重新實現下本小節的內容,看看是不是簡單了很多。
接下來我們像之前一樣,是使用 SqlVisitor 嘗試解析出 SQL中所有的函數調用。
先實現一個 SqlVisitor,這個 SqlVisitor 所作的就是根據當前節點的結構以此調用 accept,最后將結果組裝起來,遇到 FunctionCallExpression 時將函數名稱添加到集合中:
class FunctionExtractor extends SqlVisitor< List< String>> {@OverrideList< String> visit(SelectNode selectNode) {List<String> res = new ArrayList<>();res.addAll(selectNode.getFields().accept(this));res.addAll(selectNode.getWhere().accept(this));return res;}@OverrideList< String> visit(FieldsNode fieldsNode) {List< String> res = new ArrayList<>();for (Expression field : fieldsNode.getFields()) {res.addAll(field.accept(this));}return res;}@OverrideList< String> visit(WhereNode whereNode) {List< String> res = new ArrayList<>();for (Expression condition : whereNode.getConditions()) {res.addAll(condition.accept(this));}return res;}@OverrideList< String> visit(IdExpression idExpression) {return Collections.emptyList();}@OverrideList< String> visit(FunctionCallExpression functionCallExpression) {// 獲得函數名稱List< String> res = new ArrayList<>();res.add(functionCallExpression.getName());for (Expression argument : functionCallExpression.getArguments()) {res.addAll(argument.accept(this));}return res;}@OverrideList< String> visit(OperatorExpression operatorExpression) {List< String> res = new ArrayList<>();res.addAll(operatorExpression.getLeft().accept(this));res.addAll(operatorExpression.getRight().accept(this));return res;}@OverrideList< String> visit(LiteralExpression literalExpression) {return Collections.emptyList();} }main 中的代碼如下:
public static void main(String[] args) {// sql 定義SqlNode sql = new SelectNode( //select// concat("test-", upper(name))new FieldsNode(Arrays.asList(new FunctionCallExpression("concat", Arrays.asList(new LiteralExpression("test-"),new FunctionCallExpression("upper",Arrays.asList(new IdExpression("name"))))))),// from testArrays.asList("test"),// where age > 20new WhereNode(Arrays.asList(new OperatorExpression(new IdExpression("age"),">",new LiteralExpression("20")))));// 使用 FunctionExtractorFunctionExtractor functionExtractor = new FunctionExtractor();List< String> functions = sql.accept(functionExtractor);// [concat, upper]System.out.println(functions);}以上就是標準的訪問者模式的實現,直觀感受上比之前 Calcite 的 SqlBasicVisitor 用起來麻煩多了,我們接下來就去實現 SqlBasicVisitor。
三 訪問者模式與觀察者模式
在使用 Calcite 實現的 FunctionExtractor 中,每次 Calcite 解析到函數就會調用我們實現的 visit(SqlCall) ,稱它為 listen(SqlCall) 似乎比 visit 更加合適。這也顯示了訪問者模式與觀察者模式的緊密聯系。
在我們自己實現的 FunctionExtractor 中,絕大多數代碼都是在按照一定的順序遍歷各種結構,這是因為訪問者模式給予了使用者足夠的靈活性,可以讓實現者自行決定遍歷的順序,或者對不需要遍歷的部分進行剪枝。
但是我們的需求 “解析出 SQL 中所有的函數”,并不關心遍歷的順序,只要在經過“函數”時通知一下我們即可,對于這種簡單需求,訪問者模式有點過度設計,觀察者模式會更加合適。
大多數使用訪問者模式的開源項目會給“標準訪問者”提供一個默認實現,比如 Calcite 的 SqlBasicVisitor,默認實現會按照默認的順序對 SQL 結構進行遍歷,而實現者只需要重寫它關心的部分就行了,這樣就相當于在訪問者模式的基礎上又實現了觀察者模式,即不丟失訪問者模式的靈活性,也獲得觀察者模式使用上的便利性。
我們給自己的實現也來添加一個 SqlBasicVisitor 吧:
class SqlBasicVisitor< R> extends SqlVisitor< R> {@OverrideR visit(SelectNode selectNode) {selectNode.getFields().accept(this);selectNode.getWhere().accept(this);return null;}@OverrideR visit(FieldsNode fieldsNode) {for (Expression field : fieldsNode.getFields()) {field.accept(this);}return null;}@OverrideR visit(WhereNode whereNode) {for (Expression condition : whereNode.getConditions()) {condition.accept(this);}return null;}@OverrideR visit(IdExpression idExpression) {return null;}@OverrideR visit(FunctionCallExpression functionCallExpression) {for (Expression argument : functionCallExpression.getArguments()) {argument.accept(this);}return null;}@OverrideR visit(OperatorExpression operatorExpression) {operatorExpression.getLeft().accept(this);operatorExpression.getRight().accept(this);return null;}@OverrideR visit(LiteralExpression literalExpression) {return null;} }SqlBasicVisitor 給每個結構都提供了一個默認的訪問順序,使用這個類我們來實現第二版的 FunctionExtractor:
class FunctionExtractor2 extends SqlBasicVisitor< Void> {private final List< String> functions = new ArrayList<>();@OverrideVoid visit(FunctionCallExpression functionCallExpression) {functions.add(functionCallExpression.getName());return super.visit(functionCallExpression);}public List< String> getFunctions() {return functions;} }它的使用如下:
class Main {public static void main(String[] args) {SqlNode sql = new SelectNode(new FieldsNode(Arrays.asList(new FunctionCallExpression("concat", Arrays.asList(new LiteralExpression("test-"),new FunctionCallExpression("upper",Arrays.asList(new IdExpression("name"))))))),Arrays.asList("test"),new WhereNode(Arrays.asList(new OperatorExpression(new IdExpression("age"),">",new LiteralExpression("20")))));FunctionExtractor2 functionExtractor = new FunctionExtractor2();sql.accept(functionExtractor);System.out.println(functionExtractor.getFunctions());} }四 訪問者模式與責任鏈模式
ASM 也是一個提供訪問者模式 API 的類庫,用來解析與生成 Java 類文件,能想到的所有 Java 知名開源項目都有他的身影,Java8 的 Lambda 表達式特性甚至都是通過它來實現的。如果只是能解析與生成 Java 類文件,ASM 或許還不會那么受歡迎,更重要的是它優秀的抽象,它將常用的功能抽象為一個個小的訪問者工具類,讓復雜的字節碼操作變得像搭積木一樣簡單。
假設需要按照如下方式修改類文件:
但是出于復用和模塊化的角度考慮,我們想把兩個步驟分別拆成獨立的功能模塊,而不是把代碼寫在一起。在 ASM 中,我們可以分別實現兩個小訪問者,然后串在一起,就變成能夠實現我們需求的訪問者了。
刪除 name 屬性的訪問者:
class DeleteFieldVisitor extends ClassVisitor {// 刪除的屬性名稱, 對于我們的需求,它就是 "name"private final String deleteFieldName;public DeleteFieldVisitor(ClassVisitor classVisitor, String deleteFieldName) {super(Opcodes.ASM9, classVisitor);this.deleteFieldName = deleteFieldName;}@Overridepublic FieldVisitor visitField(int access, String name, String descriptor, String signature, Object value) {if (name.equals(deleteFieldName)) {// 不再向下游傳遞該屬性, 對于下游來說,就是被 "刪除了"return null;}// super.visitField 會去繼續調用下游 Visitor 的 visitField 方法return super.visitField(access, name, descriptor, signature, value);} }給所有屬性添加 @NonNull 注解的訪問者:
class AddAnnotationVisitor extends ClassVisitor {public AddAnnotationVisitor(ClassVisitor classVisitor) {super(Opcodes.ASM9, classVisitor);}@Overridepublic FieldVisitor visitField(int access, String name, String descriptor, String signature, Object value) {FieldVisitor fieldVisitor = super.visitField(access, name, descriptor, signature, value);// 向下游 Visitor 額外傳遞一個 @NonNull 注解fieldVisitor.visitAnnotation("javax/annotation/Nonnull", false);return fieldVisitor;} }在 main 中我們將它們串起來使用:
public class AsmTest {public static void main(String[] args) throws URISyntaxException, IOException {Path clsPath = Paths.get(AsmTest.class.getResource("/visitordp/User.class").toURI());byte[] clsBytes = Files.readAllBytes(clsPath);// 串聯 Visitor// finalVisitor = DeleteFieldVisitor -> AddAnnotationVisitor -> ClassWriter// ClassWriter 本身也是 ClassVisitor 的子類 ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);ClassVisitor finalVisitor = new DeleteFieldVisitor(new AddAnnotationVisitor(cw), "name");// ClassReader 就是被訪問的對象ClassReader cr = new ClassReader(clsBytes);cr.accept(finalVisitor, ClassReader.SKIP_DEBUG | ClassReader.SKIP_FRAMES);byte[] bytes = cw.toByteArray();Files.write(clsPath, bytes);}}通過訪問者模式與責任鏈模式的結合,我們不再需要將所有的邏輯都寫在一個訪問者中,我們可以拆分出多個通用的訪問者,通過組合他們實現更加多種多樣的需求。
五 訪問者模式與回調模式
“回調” 可以算是“設計模式的設計模式”了,大量設計模式中都有它的思想,諸如觀察者模式中的“觀察者”,“命令模式”中的“命令”,“狀態模式” 中的 “狀態” 本質上都可以看成一個回調函數。
訪問者模式中的“訪問者”顯然也是一個回調,和其他回調模式最大的不同是,“訪問者模式” 是一種帶有“導航”的回調,我們通過傳入的對象結構給實現者下一步回調的“導航”,實現者根據“導航”決定下一步回調的次序。
如果我想先訪問 fieldA,再訪問 fieldB,最后 fieldC,對應到訪問者的實現就是:
visit(SomeObject someObject) {someObject.fieldA.accept(this);someObject.fieldB.accept(this);someObject.fieldC.accept(this); }這在實際中的應用就是 HATEOAS (Hypermedia as the Engine of Application State),HATEOAS 風格的 HTTP 接口除了會返回用戶請求的數據外,還會包含用戶下一步應該訪問的 URL,如果將整個應用的 API 比作一個家的話,假如用戶請求客廳的數據,那么接口除了返回客廳的數據外,還會返回與客廳相連的 "廚房",“臥室”與“衛生間”的 URL:
這樣做的好處是,可以無縫地升級與更換資源的 URL(因為這些 URL 都是服務端返回的),而且開發者在不需要文檔的情況下順著導航,可以摸索學會 API 的使用,解決了 API 組織混亂的問題。關于 HATEOAS 更實際的例子可以見 How to GET a Cup of Coffee[1]。
六 實際應用
之前舉的例子可能都更偏向于開源基礎類庫的應用,那么在更加廣泛的應用系統中,它要如何應用呢?
1 復雜的嵌套結構訪問
現在的 toB 應用為了滿足不同企業的稀奇古怪的定制需求,提供的配置功能越來越復雜,配置項之間不再是簡單的正交獨立的關系,而是相互嵌套遞歸,正是訪問者模式發揮的場合。
釘釘審批的流程配置就是一個十分復雜的結構:
做過簡化的審批流模型如下:
模型和流程配置的對應關系如下圖:
RouteNode 除了像普通節點一樣通過 next 連接下一個節點,其中包含的每個 condition 又是一個完整的流程配置(遞歸定義),由此可見審批節點模型是復雜的嵌套結構。
除了整體結構復雜外,每個節點的配置也相當復雜:
面對如此復雜的配置,最好能通過配置解析二方包(下文中都簡稱為 SDK)對應用層屏蔽配置的復雜性。如果 SDK 只是返回一個圖結構給應用層的話,應用層就不得不感知節點之間的關聯并且每次都需要編寫容易出錯的遍歷算法,此時訪問者模式就變成了我們的不二之選。
訪問者模式的實現套路和之前一樣的,就不多說了,我們舉個應用層例子:
- 仿真:讓用戶在不實際運行流程的情況下就能看到流程的執行分支,方便調試
2 SDK 隔離外部調用
為了保證 SDK 的純粹性,一般 SDK 中都不會去調用外部接口,但是為了實現一些需求又不得不這么做,此時我們可以將外部調用放在應用層訪問者的實現中,然后傳入 SDK 中執行相關邏輯。
在上面提到的流程仿真中過程,條件計算常會包括外部接口調用,比如通過連接器調用一個用戶指定接口決定流程分支,為了保證流程配置解析 SDK 的純粹性,不可能在 SDK 包中進行調用的,因此就在訪問者中調用。
七 使用 Java18 實現訪問者模式
回到最初的命題,用訪問者模式獲得 SQL 中所有的函數調用。前面說過,用函數式編程語言中常見的模式匹配可以更加方便地實現,而最新的 Java18 中已經對此有比較好的支持。
從 Java 14 開始,Java 支持了一種新的 Record 數據類型,示例如下:
// sealed 表示膠囊類型, 即 Expression 只允許是當前文件中 Num 和 Add sealed interface Expression {// record 關鍵字代替 class, 用于定義 Record 數據類型record Num(int value) implements Expression {}record Add(int left, int right) implements Expression {} }TestRecord 一旦實例化,字段就是不可變的,并且它的 equals 和 hashCode 方法會被自動重寫,只要內部的字段都相等,它們就是相等的:
public static void main(String[] args) {Num n1 = new Num(2);// n1.value = 10; 這行代碼會導致編譯不過Num n2 = new Num(2);// trueSystem.out.println(n1.equals(n2)); }更加方便的是,利用 Java 18 中最新的模式匹配功能,可以拆解出其中的屬性:
public int eval(Expression e) {return switch (e) {case Num(int value) -> value;case Add(int left, int right) -> left + right;}; }我們首先使用 Record 類型重新定義我們的 SQL 結構:
sealed interface SqlNode {record SelectNode(FieldsNode fields, List< String> from, WhereNode where) implements SqlNode {}record FieldsNode(List< Expression> fields) implements SqlNode {}record WhereNode(List< Expression> conditions) implements SqlNode {}sealed interface Expression extends SqlNode {record IdExpression(String id) implements Expression {}record FunctionCallExpression(String name, List< Expression> arguments) implements Expression {}record LiteralExpression(String literal) implements Expression {}record OperatorExpression(Expression left, String operator, Expression right) implements Expression {}} }然后利用模式匹配,一個方法即可實現之前的訪問,獲得所有函數調用:
public List< String> extractFunctions(SqlNode sqlNode) {return switch (sqlNode) {case SelectNode(FieldsNode fields, List< String> from, WhereNode where) -> {List< String> res = new ArrayList<>();res.addAll(extractFunctions(fields));res.addAll(extractFunctions(where));return res;}case FieldsNode(List< Expression> fields) -> {List< String> res = new ArrayList<>();for (Expression field : fields) {res.addAll(extractFunctions(field));}return res;}case WhereNode(List< Expression> conditions) -> {List< String> res = new ArrayList<>();for (Expression condition : conditions) {res.addAll(extractFunctions(condition));}return res;}case IdExpression(String id) -> Collections.emptyList();case FunctionCallExpression(String name, List< Expression> arguments) -> {// 獲得函數名稱List< String> res = new ArrayList<>();res.add(name);for (Expression argument : arguments) {res.addAll(extractFunctions(argument));}return res;}case LiteralExpression(String literal) -> Collections.emptyList();case OperatorExpression(Expression left, String operator, Expression right) -> {List< String> res = new ArrayList<>();res.addAll(extractFunctions(left));res.addAll(extractFunctions(right));return res;}} }對比一下第二小節的代碼,最大的區別就是 sqlNode.accept(visitor) 被換成了對 extractFunctions 的遞歸調用。另外就是原本通過類來封裝的行為,變成了更加輕量的函數。我們將在下一小節探討其更加深入的含義。
八 重新認識訪問者模式
在 GoF 的設計模式原著中,對訪問者模式的描述如下:
表示一個作用于某對象結構中的各元素的操作。它使你可以在不改變各元素的類的前提下定義作用于這些元素的新操作。從這句話可以看出,訪問者模式實現的所有功能本質上都可以通過給每個對象增加新的成員方法實現,利用面向對象多態的特性,父結構調用并且聚合子結構相應方法的返回結果,以之前的抽取 SQL 所有函數為例,這一次不用訪問者實現,而是在每個類中增加一個 extractFunctions 成員方法:
class SelectNode extends SqlNode {private final FieldsNode fields;private final List< String> from;private final WhereNode where;SelectNode(FieldsNode fields, List< String> from, WhereNode where) {this.fields = fields;this.from = from;this.where = where;}public FieldsNode getFields() {return fields;}public List< String> getFrom() {return from;}public WhereNode getWhere() {return where;}public List< String> extractFunctions() {List<String> res = new ArrayList<>();// 繼續調用子結構的 extractFunctionsres.addAll(fields.extractFunctions());res.addAll(selectNode.extractFunctions());return res;} }訪問者模式本質上就是將復雜的類層級結構中成員方法全部都抽象到一個類中去:
這兩種編寫方式有什么區別呢?Visitor 這個名字雖然看起來像名詞,但是從前面的例子和論述來看,它的實現類全部是關于操作的抽象,從模式匹配的實現方式中就更能看出這一點,ASM 中甚至將 Visitor 作為一個個小操作的抽象進行排列組合,因此兩種編寫方式也對應兩種世界觀:
- 面向對象:認為操作必須和數據綁定到一起,即作為每個類的成員方法存在,而不是單獨抽取出來成為一個訪問者
- 函數式編程:將數據和操作分離,將基本操作進行排列組合成為更加復雜的操作,而一個訪問者的實現就對應一個操作
這兩個方式,在編寫的時候看起來區別不大,只有當需要添加修改功能的時候才能顯現出他們的天壤之別,假設現在我們要給每個類增加一個新操作:
這種場景看起來是增加訪問者更加方便。那么再看下一個場景,假設現在要在類層級結構中增加一個新類:
這兩個場景對應了軟件的兩種拆分方式,一種是按照數據拆分,一種是按照功能點拆分,以阿里雙十一的各個分會場與功能為例:盒馬,餓了么和聚劃算分別作為一個分會場參與了雙十一的促銷,他們都需要提供優惠券,訂單和支付等功能。
雖然在用戶看來 盒馬,餓了么和聚劃算是三個不同的應用,但是底層系統可以有兩種劃分方式:
任何一種劃分方式都要承受該種方式帶來的缺點。所有現實中的應用,不論是架構還是編碼,都沒有上面的例子那么極端,而是兩種混用。比如 盒馬,餓了么,聚劃算 都可以在擁有自己系統的同時,復用優惠券這樣的按功能劃分的系統。對應到編碼也是一樣,軟件工程沒有銀彈,我們也要根據特性和場景決定是采用面向對象的抽象,還是訪問者的抽象。更多的時候需要兩者混用,將部分核心方法作為對象成員,利用訪問者模式實現應用層的那些瑣碎雜亂的需求。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的重新认识访问者模式:从实践到本质的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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