搜索
首页Javajava教程Java实现在访问者模式中使用反射的示例代码分享

集合类型在面向对象编程中很常用,这也带来一些代码相关的问题。比如,“怎么操作集合中不同类型的对象?”

一种做法就是遍历集合中的每个元素,然后根据它的类型而做具体的操作。这会很复杂,尤其当你不知道集合中元素的类型时。如果y要打印集合中的元素,可以写一个这样的方法:

public void messyPrintCollection(Collection collection) {
    Iterator iterator = collection.iterator()
    while (iterator.hasNext())
        System.out.println(iterator.next().toString())
}

看起来很简单。仅仅调用了Object.toString()方法并打印出了对象,对吧?但如果你的集合是一个包含hashtable的vector呢?那会变得更复杂。你必须检查集合返回对象的类型:

public void messyPrintCollection(Collection collection) {
    Iterator iterator = collection.iterator()
    while (iterator.hasNext()) {
        Object o = iterator.next();
        if (o instanceof Collection)
            messyPrintCollection((Collection)o);
        else
            System.out.println(o.toString());
        }
}

好了,现在可以处理内嵌的集合对象,但其他对象返回的字符串不是你想要的呢?假如你想在字符串对象加上引号,想在Float对象后加一个f,你该怎么做?代码会变得更加复杂:

public void messyPrintCollection(Collection collection) {
    Iterator iterator = collection.iterator()
    while (iterator.hasNext()) {
        Object o = iterator.next();
        if (o instanceof Collection)
            messyPrintCollection((Collection)o);
        else if (o instanceof String)
            System.out.println("'"+o.toString()+"'");
        else if (o instanceof Float)
            System.out.println(o.toString()+"f");
        else
            System.out.println(o.toString());
    }
}

代码很快就变杂乱了。你不想让代码中包含一大堆的if-else语句!怎么避免呢?访问者模式可以帮助你。

为实现访问者模式,你需要创建一个Visitor接口,为被访问的集合对象创建一个Visitable接口。接下来需要创建具体的类来实现Visitor和Visitable接口。这两个接口大致如下:

public interface Visitor
{
    public void visitCollection(Collection collection);
    public void visitString(String string);
    public void visitFloat(Float float);
}
public interface Visitable
{
    public void accept(Visitor visitor);
}

对于一个具体的String类,可以这么实现:

public class VisitableString implements Visitable
{
    private String value;
    public VisitableString(String string) {
        value = string;
    }
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitString(this);
    }
}

在accept方法中,根据不同的类型,调用visitor中对应的方法:

visitor.visitString(this)

具体Visitor的实现方式如下:

public class PrintVisitor implements Visitor
{
    public void visitCollection(Collection collection) {
        Iterator iterator = collection.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object o = iterator.next();
            if (o instanceof Visitable)
                ((Visitable)o).accept(this);
    }
    public void visitString(String string) {
        System.out.println("'"+string+"'");
    }
    public void visitFloat(Float float) {
        System.out.println(float.toString()+"f");
    }
}

到时候,只要实现了VisitableFloat类和VisitableCollection类并调用合适的visitor方法,你就可以去掉包含一堆if-else结构的messyPrintCollection方法,采用一种十分清爽的方式实现了同样的功能。visitCollection()方法调用了Visitable.accept(this),而accept()方法又反过来调用了visitor中正确的方法。这就是双分派:Visitor调用了一个Visitable类中的方法,这个方法又反过来调用了Visitor类中的方法。

尽管实现visitor后,if-else语句不见了,但还是引入了很多附加的代码。你不得不将原始的对象——String和Float,打包到一个实现Visitable接口的类中。虽然很烦人,但这一般来说不是个问题。因为你可以限制被访问集合只能包含Visitable对象。

然而,这还有很多附加的工作要做。更坏的是,当你想增加一个新的Visitable类型时怎么办,比如VisitableInteger?这是访问者模式的一个主要缺点。如果你想增加一个新的Visitable类型,你不得不改变Visitor接口以及每个实现Visitor接口方法的类。你可以不把Visitor设计为接口,取而代之,可以把Visitor设计为一个带有空操作的抽象基类。这与Java GUI中的Adapter类很相似。这么做的问题是你会用尽单次继承,而常见的情形是你还想用继承实现其他功能,比如继承StringWriter类。这同样只能成功访问实现Visitable接口的对象。

幸运的是,Java可以让你的访问者模式更灵活,你可以按你的意愿增加Visitable对象。怎么实现呢?答案是使用反射。使用反射的ReflectiveVisitor接口只需要一个方法:

public interface ReflectiveVisitor {
    public void visit(Object o);
}

好了,上面很简单。Visitable接口先不动,待会我会说。现在,我使用反射实现PrintVisitor类。

public class PrintVisitor implements ReflectiveVisitor {
    public void visitCollection(Collection collection)
    { ... same as above ... }
    public void visitString(String string)
    { ... same as above ... }
    public void visitFloat(Float float)
    { ... same as above ... }
    public void default(Object o)
    {
        System.out.println(o.toString());
    }
    public void visit(Object o) {
        // Class.getName() returns package information as well.
        // This strips off the package information giving us
        // just the class name
        String methodName = o.getClass().getName();
        methodName = "visit"+
                    methodName.substring(methodName.lastIndexOf('.')+1);
        // Now we try to invoke the method visit<methodName>
        try {
            // Get the method visitFoo(Foo foo)
            Method m = getClass().getMethod(methodName,
                new Class[] { o.getClass() });
            // Try to invoke visitFoo(Foo foo)
            m.invoke(this, new Object[] { o });
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            // No method, so do the default implementation
            default(o);
        }
    }
}

现在你无需使用Visitable包装类(包装了原始类型String、Float)。你可以直接访问visit(),它会调用正确的方法。visit()的一个优点是它会分派它认为合适的方法。这不一定使用反射,可以使用完全不同的一种机制。

在新的PrintVisitor类中,有对应于Collections、String和Float的操作方法;对于不能处理的类型,可以通过catch语句捕捉。对于不能处理的类型,可以通过扩展visit()方法来尝试处理它们的所有超类。首先,增加一个新的方法getMethod(Class c),返回值是一个可被触发的方法。它会搜索Class c的所有父类和接口,以找到一个匹配方法。

protected Method getMethod(Class c) {
    Class newc = c;
    Method m = null;
    // Try the superclasses
    while (m == null && newc != Object.class) {
        String method = newc.getName();
        method = "visit" + method.substring(method.lastIndexOf(&#39;.&#39;) + 1);
        try {
            m = getClass().getMethod(method, new Class[] {newc});
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            newc = newc.getSuperclass();
        }
    }
    // Try the interfaces.  If necessary, you
    // can sort them first to define &#39;visitable&#39; interface wins
    // in case an object implements more than one.
    if (newc == Object.class) {
        Class[] interfaces = c.getInterfaces();
        for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
            String method = interfaces[i].getName();
            method = "visit" + method.substring(method.lastIndexOf(&#39;.&#39;) + 1);
            try {
                m = getClass().getMethod(method, new Class[] {interfaces[i]});
            } catch (NoSuchMethodException e) {}
        }
    }
    if (m == null) {
        try {
            m = thisclass.getMethod("visitObject", new Class[] {Object.class});
        } catch (Exception e) {
            // Can&#39;t happen
        }
    }
    return m;
}

这看上去很复杂,实际上并不。大致来说,首先根据传入的class名称搜索可用方法;如果没找到,就尝试从父类搜索;如果还没找到,就从接口中尝试。最后,(仍没找到)可以使用visitObject()作为默认方法。

由于大家对传统的访问者模式比较熟悉,这里沿用了之前方法命名的惯例。但是,有些人可能注意到,把所有的方法都命名为“visit”并通过参数类型不同来区分,这样更高效。然而,如果你这么做,你必须把visit(Object o)方法的名称改为其他,比如dispatch(Object o)。否则,(当没有对应处理方法时),你无法退回到默认的处理方法,并且当你调用visit(Object o)方法时,为了确保正确的方法调用,你必须将参数强制转化为Object。

为了利用getMethod()方法,现在需要修改一下visit()方法。

public void visit(Object object) {
    try {
        Method method = getMethod(getClass(), object.getClass());
        method.invoke(this, new Object[] {object});
    } catch (Exception e) { }
}

现在,visitor类更加强大了——可以传入任意的对象并且有对应的处理方法。另外,有一个默认处理方法,visitObject(Object o),的好处就是就可以捕捉到任何没有明确说明的类型。再稍微修改下,你甚至可以添加一个visitNull()方法。

我仍保留Visitable接口是有原因的。传统访问者模式的另一个好处是它可以通过Visitable对象控制对象结构的遍历顺序。举例来说,假如有一个实现了Visitable接口的类TreeNode,它在accept()方法中遍历自己的左右节点。

public void accept(Visitor visitor) {
    visitor.visitTreeNode(this);
    visitor.visitTreeNode(leftsubtree);
    visitor.visitTreeNode(rightsubtree);
}

这样,只要修改下Visitor类,就可以通过Visitable类控制遍历:

public void visit(Object object) throws Exception
{
    Method method = getMethod(getClass(), object.getClass());
    method.invoke(this, new Object[] {object});
    if (object instanceof Visitable)
    {
        callAccept((Visitable) object);
    }
}
public void callAccept(Visitable visitable) {
    visitable.accept(this);
}

如果你实现了Visitable对象的结构,你可以保持callAccept()不变,就可以使用Visitable控制的对象遍历。如果你想在visitor中遍历对象结构,你只需重写allAccept()方法,让它什么都不做。

当使用几个不同的visitor去操作同一个对象集合时,访问者模式的力量就会展现出来。比如,当前有一个解释器、中序遍历器、后续遍历器、XML编写器以及SQL编写器,它们可以处理同一个对象集合。我可以轻松地为这个集合再写一个先序遍历器或者一个SOAP编写器。另外,它们可以很好地兼容它们不识别的类型,或者我愿意的话可以让它们抛出异常。

总结

使用Java反射,可以使访问者模式提供一种更加强大的方式操作对象结构,可以按照需求灵活地增加新的Visitable类型。我希望在你的编程之旅中可以使用访问者模式。

以上是Java实现在访问者模式中使用反射的示例代码分享的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

声明
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
带你搞懂Java结构化数据处理开源库SPL带你搞懂Java结构化数据处理开源库SPLMay 24, 2022 pm 01:34 PM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于结构化数据处理开源库SPL的相关问题,下面就一起来看一下java下理想的结构化数据处理类库,希望对大家有帮助。

Java集合框架之PriorityQueue优先级队列Java集合框架之PriorityQueue优先级队列Jun 09, 2022 am 11:47 AM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于PriorityQueue优先级队列的相关知识,Java集合框架中提供了PriorityQueue和PriorityBlockingQueue两种类型的优先级队列,PriorityQueue是线程不安全的,PriorityBlockingQueue是线程安全的,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

完全掌握Java锁(图文解析)完全掌握Java锁(图文解析)Jun 14, 2022 am 11:47 AM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于java锁的相关问题,包括了独占锁、悲观锁、乐观锁、共享锁等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

一起聊聊Java多线程之线程安全问题一起聊聊Java多线程之线程安全问题Apr 21, 2022 pm 06:17 PM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于多线程的相关问题,包括了线程安装、线程加锁与线程不安全的原因、线程安全的标准类等等内容,希望对大家有帮助。

详细解析Java的this和super关键字详细解析Java的this和super关键字Apr 30, 2022 am 09:00 AM

本篇文章给大家带来了关于Java的相关知识,其中主要介绍了关于关键字中this和super的相关问题,以及他们的一些区别,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

Java基础归纳之枚举Java基础归纳之枚举May 26, 2022 am 11:50 AM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于枚举的相关问题,包括了枚举的基本操作、集合类对枚举的支持等等内容,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。

java中封装是什么java中封装是什么May 16, 2019 pm 06:08 PM

封装是一种信息隐藏技术,是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法;封装可以被认为是一个保护屏障,防止指定类的代码和数据被外部类定义的代码随机访问。封装可以通过关键字private,protected和public实现。

归纳整理JAVA装饰器模式(实例详解)归纳整理JAVA装饰器模式(实例详解)May 05, 2022 pm 06:48 PM

本篇文章给大家带来了关于java的相关知识,其中主要介绍了关于设计模式的相关问题,主要将装饰器模式的相关内容,指在不改变现有对象结构的情况下,动态地给该对象增加一些职责的模式,希望对大家有帮助。

See all articles

热AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智能驱动的应用程序,用于创建逼真的裸体照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用于从照片中去除衣服的在线人工智能工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免费脱衣服图片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脱衣机

AI Hentai Generator

AI Hentai Generator

免费生成ai无尽的。

热门文章

R.E.P.O.能量晶体解释及其做什么(黄色晶体)
2 周前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
仓库:如何复兴队友
4 周前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌
Hello Kitty Island冒险:如何获得巨型种子
3 周前By尊渡假赌尊渡假赌尊渡假赌

热工具

DVWA

DVWA

Damn Vulnerable Web App (DVWA) 是一个PHP/MySQL的Web应用程序,非常容易受到攻击。它的主要目标是成为安全专业人员在合法环境中测试自己的技能和工具的辅助工具,帮助Web开发人员更好地理解保护Web应用程序的过程,并帮助教师/学生在课堂环境中教授/学习Web应用程序安全。DVWA的目标是通过简单直接的界面练习一些最常见的Web漏洞,难度各不相同。请注意,该软件中

Atom编辑器mac版下载

Atom编辑器mac版下载

最流行的的开源编辑器

Dreamweaver Mac版

Dreamweaver Mac版

视觉化网页开发工具

PhpStorm Mac 版本

PhpStorm Mac 版本

最新(2018.2.1 )专业的PHP集成开发工具

SecLists

SecLists

SecLists是最终安全测试人员的伙伴。它是一个包含各种类型列表的集合,这些列表在安全评估过程中经常使用,都在一个地方。SecLists通过方便地提供安全测试人员可能需要的所有列表,帮助提高安全测试的效率和生产力。列表类型包括用户名、密码、URL、模糊测试有效载荷、敏感数据模式、Web shell等等。测试人员只需将此存储库拉到新的测试机上,他就可以访问到所需的每种类型的列表。