A Simple Sample for Visitor Pattern
(wang hailong)
本文给出一个Visitor Pattern的简单例子的源代码，并给出相关解释。一个使用Visitor Pattern处理四则运算的例子。源代码通过编译，正确运行。java calculate.TestMain
其他的资料里，也有相似的例子。比如，http://www.umlchina.com的“模式”栏目。我这里给出一个最简化的例子，为了对应我的另一篇关于Visitor Pattern的文章。
程序包括一个四则运算揭示器Visitor，用来解析表达式树。
被访问者的类包括：加法表达式，减法表达式，单值表达式。（为了简化问题，没有引入乘除表达式。）
首先，我们来看被访问者的类的定义。
Expression.java 表达式类公用接口，所有的表达式类都要实现这个接口
package calculate;
public interface Expression {
public int accept(Visitor visitor);
}
UnaryExpression.java 单值表达式
package calculate;
public class UnaryExpression implements Expression{
protected int value;
public int getValue(){
return value;
}
public UnaryExpression(int aValue) {
value = aValue;
}
public int accept(Visitor visitor) {
return visitor.visit(this);
}
}
BinaryExpression.java 二元表达式
package calculate;
public abstract class BinaryExpression implements Expression{
/**
* left node and right node
*/
protected Expression leftNode;
protected Expression rightNode;
/**
* default contructor
*/
public BinaryExpression() {
}
/**
* get left node
*/
public Expression getLefNode(){
return leftNode;
}
/**
* get right node
*/
public Expression getRightNode(){
return rightNode;
}
/**
* implements Expression interface
*/
public abstract int accept(Visitor visitor);
};
AddExpression.java 加法表达式
package calculate;
public class AddExpression extends BinaryExpression {
public AddExpression(Expression aLeftNode, Expression aRightNode) {
leftNode = aLeftNode;
rightNode = aRightNode;
}
public int accept(Visitor visitor) {
return visitor.visit(this);
}
}
SubExpression.java 减法表达式
package calculate;
public class SubExpression extends BinaryExpression {
public SubExpression(Expression aLeftNode, Expression aRightNode) {
leftNode = aLeftNode;
rightNode = aRightNode;
}
public int accept(Visitor visitor){
return visitor.visit(this);
}
}
以上就是表达式部分所有的代码了。下面是Visitor的代码。
Visitor.java 四则运算揭示器Visitor，用来解析表达式树
package calculate;
public class Visitor {
/**
* default constructor
*/
public Visitor(){
}
/**
* entry point
* @param expression
*/
public int visit(Expression expression){
return expression.accept(this);
}
// 处理单元表达式
public int visit(UnaryExpression expression){
int value = expression.getValue();
return value;
}
// 处理加法表达式
public int visit(AddExpression expression){
Expression leftNode = expression.getLefNode();
Expression rightNode = expression.getRightNode();
// please pay specail attention to thses lines
int leftValue = leftNode.accept(this);
int rightValue = rightNode.accept(this);
int result = leftValue + rightValue;
System.out.println(leftValue + " + " + rightValue + " = " + result);
return result;
}
// 处理减法表达式
public int visit(SubExpression expression){
Expression leftNode = expression.getLefNode();
Expression rightNode = expression.getRightNode();
// please pay specail attention to thses line
int leftValue = leftNode.accept(this);
int rightValue = rightNode.accept(this);
int result = leftValue - rightValue;
System.out.println(leftValue + " - " + rightValue + " = " + result);
return result;
}
}
我们看到，Visitor遍历表达式树，进行运算。表达式是被访问者，不做任何运算，只提供本身的类型信息和结构信息。
下面是测试程序。
TestMain.java 首先，生成一个表达式树，然后用Visitor访问这个表达式树，进行运算
package calculate;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
Visitor visitor = new Visitor();
//生成一个表达式树 10 - (6 + 3)
UnaryExpression ten = new UnaryExpression(11);
UnaryExpression six = new UnaryExpression(6);
UnaryExpression three = new UnaryExpression(3);
BinaryExpression six_add_three = new AddExpression(six, three);
BinaryExpression ten_sub_6_3 = new SubExpression(ten, six_add_three);
// 用Visitor访问这个表达式树，进行运算
int result = visitor.visit(ten_sub_6_3);
}
}
输出结果为：
6 + 3 = 9
11 - 9 = 2
以上这个例子很容易扩展，增加乘除运算。继承BinaryExpression.