如何指挥工人工作-访问者模式

第二十八章　指挥工人工作——访问者模式

28.1　指挥工人工作

时间：1月13日　　地点：大B房间　　人物：大B，小A

大B：“假如你有10个全能工人，10样相同工作。工作都要做完，而且大喊一声所有人去工作。”

小A：“嗯？”

大B：“当条件变了，工人不是全能，但是工作相同。”

小A：“ok，问题不大。”

大B：“条件再变,工作不是相同，但工人是全能。”

小A：“ok，问题不大。”

大B：“以上三种情况在现实生活中是很少发生的，最多的情况是这样：10个工人，每人会做一种工作，10样工作。你又一份名单写着谁做什么。但你不认识任何人。这个时候你怎么指挥呢？”

小A：“可以一个个的叫工人，然後问他们名字，认识他们，查名单，告诉他们做什么工作。”

大B：“这是个办法。还可以怎么指挥呢？”

小A：“你可以直接叫出他们名字，告诉他们干什么，不需要知到他是谁。”

大B：“看起来很简单。但如果你要指挥10万人呢 ？而且人员是流动的，每天的人不同，你每天拿到一张文档。”

小A：“这样的话就比较麻烦了。”

大B：“其实很简单，最常用的做法是，你把这份名单贴在墙上，然後大喊一声，所有人按照去看，按照自己的分配情况去做。”

小A：“嘿嘿！这个方法不错喔！”

大B：“这里利用的关键点是‘所有工人自己认识自己’，你不能苛求每个工人会做所有工作，不能苛求所有工作相同，但你能要求所有工人都认识自己。”

小A：“嗯。”

大B：“再想想我们开始的程序，每个工人对应着PA PB PC PD PE……所有的工人都使工人P，每个工人会做的东西不一样runPA runPB runPC，你有一份名单Visitor（重载）记录着谁做什么工作。”

小A：“为什么不把这些方法的方法名做成一样的，那就可以解决了。例如，我们每个PA ,PB ,PC都加入一个run 方法，然後run内部再调用自己对应的runPx()方法。”

大B：“有些时候从不同的角度考虑，或者因为实现的复杂度早成很难统一方法名。例如上边指挥人工作的例子的例子，其实run方法就是大叫一声去工作，因为每个工人只会做一种工作，所以能行，但我们不能要求所有人只能会做一种事情，这个要求很愚蠢。所以如果每个工人会干两种或者多种工作呢，也就是我PA 有runPA() walkPA()等等方法， PB有runPB() climbPB()等等。这个时候按照名单做事才是最好的办法。”

28.2　访问者模式

小A：“怎样去定义访问者模式？”

大B：“它的通俗定义是：在每个自定义对象中预定义一个Accept(请求访问)方法，这个方法会以对象为参数，调用Visitor(访问者)对象的visit方法来操作这个对象。C#与Java运用多次重载来实现自动匹配接口, 在JS中应该是内置了这种模式，所以真正的再仿效C#与Java去实现是多余的与笨拙的。在JS中，可以定义任意一个以this为目标替代符的函数，使所有的对象可以用call或者apply来临时以它们自身的名义运行，一旦代入后，就是函数为刀俎, 对象为鱼肉，任其妄为了。”

28.3　访问者模式的角色

在计算计技术领域的很多技术上看起来很高深的东西，其实就是现有社会中人的生活方式的一种映射。而且这种方式是简单的不能再简单的方式。

大B：“访问者模式会涉及到一些角色。”

小A：“喔？它会涉及到哪些角色？”

大B：“抽象访问者：声明一个或者多个访问操作，形成所有的具体元素都要实现的接口。具体访问者：实现抽象访问者所声明的接口。抽象节点：声明一个接受操作，接受一个访问者对象作为参量。具体节点：实现了抽象元素所规定的接受操作。结构对象：遍历结构中的所有元素，类似List Set等。”

28.4　在什么情况下应当使用访问者模式

小A：“在什么情况下应当使用访问者模式？”

大B：“访问者模式应该用在被访问类结构比较稳定的时候，换言之系统很少出现增加新节点的情况。因为访问者模式对开－闭原则的支持并不好，访问者模式允许在节点中加入方法，是倾斜的开闭原则，类似抽象工厂。”

28.5　访问者模式的缺点

小A：“访问者模式有什么缺点？”

大B：“1、增加节点困难2、破坏了封装。因为访问者模式的缺点和复杂性，很多设计师反对使用访问者模式。个人感觉应该在了解的情况下考虑衡量选择。”

28.6　visitor模式准备

大B：“静态分派，动态分派，多分派，单分派是visitor模式准备。”

小A：“visitor模式准备？能不能详细讲讲，我不明白。”

大B：“可以。”(www.xing528.com)

1、静态分派:

（1）定义：发生在编译时期，分派根据静态类型信息发生，重载就是静态分派

（2）什么是静态类型：变量被声明时的类型是静态类型

什么是动态类型：变量所引用的对象的真实类型

（3）有两个类,BlackCat ,WhiteCat都继承自Cat

如下调用

运行结果是:

feed cat

feed cat

这样的结果是因为重载是静态分派，在编译器执行的，取决于变量的声明类型，因为wc，bc都是Cat所以调用的都是feed(Cat cat)的函数。

2、动态分派

定义：发生在运行期，动态分派，动态的置换掉某个方法。

还是上边类似的例子：

这个时候的结果是:

black cat eat

这样的结果是因为在执行期发生了向下转型，就是动态分派了。

3、单分派：

定义：根据一个宗量的类型进行方法的选择。

4、多分派：

（1）定义：根据多于一个宗量的类型对方法的选择。

（2）说明：多分派其实是一系列的单分派组成的，区别的地方就是这些但分派不能分割。

（3）C++ ,Java都是动态单分派，静态多分派语言。

小A：“访问同一类型的集合类是我们最常见的事情了，我们工作中这样的代码太常见了。”

这种访问的特点是集合类中的对象是同一类对象Person，他们拥有功能的方法run,我们调用的恰好是这个共同的方法。在大部份的情况下，这个是可以的，但在一些复杂的情况，如被访问者的继承结构复杂，被访问者的并不是同一类对象，也就是说不是继承自同一个根类。方法名也并不相同。例如Java GUI中的事件就是一个例子。

例如这样的问题，有如下类和方法:

有一个集合类List

大B：“要求能访问到每个类的对应的方法。我们第一反应应该是这样的。”

大B：“当数目变多的时候，维护if else是个费力气的事情：仔细分析if,else做的工作，首先判断类型，然後根据类型执行相应的函数。”

小A：“如何才能解决这两个问题呢？”

大B：“首先想到的是Java的多态，多态就是根据参数执行相应的内容，能很容易的解决第二个问题，我们可以写这样一个类。”

大B：“这样只要调用run方法，传入对应的参数就能执行了。”

小A：“还有一个问题就是判断类型。”

大B：“由于重载(overloading)是静态多分配。Java语言本身是支持‘静态多分配’的。所以造成重载只根据传入对象的定义类型，而不是实际的类型，所以必须在传入前就确定类型，这可是个难的问题，因为在容器中对象全是Object，出来后要是判断是什么类型必须用if (xx instanceof xxx)这种方法。”

小A：“如果用这种方法启不是又回到了原点，有没有什么更好的办法呢？我们知道Java还有另外一个特点，覆写(overriding)，而覆写是‘动态单分配’的，那如何利用这个来实现呢？”

大B：“看下边这个方法： 我们让上边的一些类PA PB PC PD PE都实现一个接口P，加入一个方法，accept()。”

然后在visitor中加入一个方法

// 这样你在遍历中可以这样写

大B：“首先执行的是‘把自己传入2’，在这里由于Java的特性，实际执行的是子类的accept()，也就是实际类的accept然後是‘把自己传入1’，在这里再次把this传入，就明确类型，ok我们巧妙的利用overriding解决了这个问题。其实归纳一下第二部分，一个关键点是‘自己认识自己’，是不是很可笑。”