Visitor模式的可行與不可愛(ài)

作者/來(lái)源: Bruce Zhang

可否使用Visitor模式實(shí)現(xiàn)系列二的例子呢？經(jīng)過(guò)我的悉心研究，結(jié)論是Visitor模式對(duì)于本例而言，可行但不可愛(ài)！

我們先看看本例最初的類(lèi)圖：

我們可以將這個(gè)類(lèi)圖看作是一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。那么各個(gè)類(lèi)即可以看作是樹(shù)的枝葉節(jié)點(diǎn)了。這樣一說(shuō)，似乎和Composite模式有些關(guān)系了。其實(shí)不然，因?yàn)槲宜^的樹(shù)枝節(jié)點(diǎn)，如AudioMedia類(lèi)，與MP3及WAV類(lèi)并非是聚合的關(guān)系。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)很重要，為避免混淆視聽(tīng)，我將這些類(lèi)只稱(chēng)作節(jié)點(diǎn)好了，就別提樹(shù)枝樹(shù)葉，避免產(chǎn)生誤會(huì)。

而Play()以及Resize()方法，就可以認(rèn)為是這些節(jié)點(diǎn)共同的行為，然而其行為的內(nèi)涵則是不相同的。也就是說(shuō)，RM和MPEG雖然都有Play()方法，但Play的操作不同。也就是說(shuō)，現(xiàn)在，我們可能會(huì)為這些不同的媒體類(lèi)型不斷提供更多的行為。而Visitor模式呢？其優(yōu)勢(shì)就在于：

為各節(jié)點(diǎn)增加新的行為，變得非常的容易。

也就是說(shuō)，Visitor模式對(duì)于本例而言，是可行的。但這破壞了一個(gè)前提，就是如果適用Visitor模式必須要更改原來(lái)的設(shè)計(jì)架構(gòu)，除非你愿意再為這些媒體類(lèi)分別進(jìn)行Wrap！好吧，既然是出于研究目的，我們就來(lái)看看Visitor模式的應(yīng)用。修改前提為：重構(gòu)原來(lái)的設(shè)計(jì)，使舊有的媒體播放器，能夠非常容易地?cái)U(kuò)充行為。

使用Visitor模式，最大的特點(diǎn)是將被訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象（通常稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)或元素）的行為，與其對(duì)象分離。并用專(zhuān)門(mén)的Visitor對(duì)象，管理節(jié)點(diǎn)的行為。在本例中，抽象節(jié)點(diǎn)包括：AudioMedia和VedioMedia。其下的具體節(jié)點(diǎn)分別為：MP3、WAV和RM、MPEG。那么在Vistor對(duì)象，就應(yīng)該包括四個(gè)訪(fǎng)問(wèn)行為。

是這樣嗎？看來(lái)還有些問(wèn)題。從實(shí)際需求來(lái)分析，本例的節(jié)點(diǎn)應(yīng)分為兩大類(lèi)型：視頻媒體和音頻媒體。而這兩類(lèi)媒體的行為方法，可能是不相同的。例如，視頻媒體除了要求Play()方法外，可能還需要Resize()方法。而音頻媒體就沒(méi)有必要使用Resize()方法了，反而會(huì)需要視頻媒體不需要的方法ShowScript()。因此結(jié)論是：我們應(yīng)該分別為AudioMedia和VedioMedia建立不同的抽象Visitor類(lèi)。最后獲得應(yīng)用Visitor模式的類(lèi)圖如下：

其實(shí)此時(shí)IMedia接口已經(jīng)可以去掉，我之所以保留出于兩個(gè)目的：

1、為兩種類(lèi)型媒體保持類(lèi)型的抽象；

2、可以提供兩種類(lèi)型媒體同時(shí)具有，且不需要Visitor的行為；

（注：此時(shí)的Play方法其實(shí)可以放到IMedia接口中。我仍然將其放到Visitor的目的是，便于說(shuō)明Visitor模式，同時(shí)通過(guò)這種方式，使對(duì)Play方法的修改較為容易）

請(qǐng)大家注意上圖的類(lèi)圖左側(cè)，即我定義的媒體類(lèi)型對(duì)象區(qū)，在這種Visitor模式設(shè)計(jì)的前提下，對(duì)于類(lèi)型的行為來(lái)說(shuō)，是非常穩(wěn)定的。即：無(wú)論你要為這四種媒體類(lèi)型增加什么行為，都不需要修改該區(qū)域的任何類(lèi)或接口；而你只需要在Visitor下增加行為的具體Visitor類(lèi)即可。這就符合了OO思想中非常著名的開(kāi)—閉原則。左區(qū)即為相對(duì)的閉區(qū)間（我不能說(shuō)是絕對(duì)的對(duì)修改關(guān)閉，因此，我才用虛線(xiàn)來(lái)作界定），而右區(qū)則為相對(duì)的開(kāi)區(qū)間。

還是來(lái)看看源代碼：

首先是被訪(fǎng)問(wèn)的類(lèi)型：

public

interface IMedia

{}

public

abstract

class AudioMedia,IMedia

{

public

abstract

void Accept(AudioVisitor visitor);

}

public

class MP3:AudioMedia

{

public

override

void Accept(AudioVisitor visitor)

{

  visitor.VisitMP3();

 }

}

public

class WAV:AudioMedia

{

public

override

void Accept(AudioVisitor visitor)

{

  visitor.VisitWAV();

 }

}

public

abstract

class VedioMedia,IMedia

{

public

abstract

void Accept(VedioVisitor visitor);

}

public

class RM:VedioMedia

{

public

override

void Accept(VedioVisitor visitor)

{

  visitor.VisitRM();

 }

}

public

class MPEG:VedioMedia

{

public

override

void Accept(VedioVisitor visitor)

{

  visitor.VisitMPEG();

 }

}

請(qǐng)注意，在我的Visitor方法中，并沒(méi)有將節(jié)點(diǎn)或元素對(duì)象傳遞給Visitor。這一點(diǎn)，與通常的Visitor模式實(shí)現(xiàn)小有區(qū)別。

下面是Visitor的實(shí)現(xiàn)：

public

abstract

class AudioVisitor

{

public

abstract

void VisitMP3();

public

abstract

void VisitWAV();

}

public

class PlayAudioVisitor:AudioVisitor

{

public

override

void VisitMP3()

{

  //實(shí)現(xiàn)MP3的Play方法；

 }

public

override

void VisitWAV()

{

  //實(shí)現(xiàn)WAV的Play方法；

 }

}

public

class ShowScriptAudioVisitor:AudioVisitor

{

public

override

void VisitMP3()

{

  //實(shí)現(xiàn)MP3的ShowScript方法；

 }

public

override

void VisitWAV()

{

  //實(shí)現(xiàn)WAV的ShowScript方法；

 }

}

public

abstract

class VedioVisitor

{

public

abstract

void VisitRM();

public

abstract

void VisitMPEG();

}

public

class PlayVedioVisitor:VedioVisitor

{

public

override

void VisitRM()

{

  //實(shí)現(xiàn)RM的Play方法；

 }

public

override

void VisitMPEG()

{

  //實(shí)現(xiàn)MPEG的Play方法；

 }

}

public

class ResizeVedioVisitor:VedioVisitor

{

public

override

void VisitRM()

{

  //實(shí)現(xiàn)RM的ShowScript方法；

 }

public

override

void VisitMPEG()

{

  //實(shí)現(xiàn)MPEG的ShowScript方法；

 }

}

現(xiàn)在我解釋一下為什么不在Visitor方法中傳遞節(jié)點(diǎn)對(duì)象。從上面的Visitor實(shí)現(xiàn)，可以看到。每個(gè)Visitor的Visit方法，實(shí)際上代表的就是各自的行為，或者是Play，或者是Resize，等等。而這些行為均是在Visitor中實(shí)現(xiàn)的，而非它訪(fǎng)問(wèn)的節(jié)點(diǎn)對(duì)象。也就是說(shuō)，通過(guò)Visitor模式，我將各個(gè)媒體對(duì)象的行為都交給Visitor了。既然干活的對(duì)象發(fā)生了轉(zhuǎn)移，那么發(fā)生了什么責(zé)任，也就去找Visitor吧，這個(gè)責(zé)任可與媒體對(duì)象本身沒(méi)有關(guān)系了啊。

根據(jù)Visitor模式，一般還應(yīng)該提供結(jié)構(gòu)對(duì)象(ObjectStructure)角色。然而我在開(kāi)篇名義之處，就提到本例中，媒體類(lèi)型對(duì)象是不存在聚合關(guān)系的，因此不需要?jiǎng)跓㎡bjectStructure來(lái)枚舉每個(gè)節(jié)點(diǎn)了。也許，這個(gè)Visitor模式有些不倫不類(lèi)吧，沒(méi)關(guān)系，我們只需要了解這個(gè)模式的思想。

現(xiàn)在看看客戶(hù)端的調(diào)用：

public

class Client

{

public

static

void Main()

{

  //調(diào)用視頻媒體的Play方法；

  VedioMedia rm =

new RM();

  rm.Accept(new PlayVedioVisitor());

  //調(diào)用音頻媒體的ShowScript方法；

  AudioMedia mp3 =

new MP3();

  mp3.Accept(new ShowScriptAudioVisitor());  

 }

}

從上面的Visitor實(shí)現(xiàn)可以看到，每個(gè)Visitor的Visit方法，實(shí)際上代表的就是各自的行為，或者是Play，或者是Resize，等等。而這些行為均是在Visitor中實(shí)現(xiàn)的，而非它訪(fǎng)問(wèn)的節(jié)點(diǎn)對(duì)象。也就是說(shuō)，通過(guò)Visitor模式，我將各個(gè)媒體對(duì)象的行為都交給Visitor了。既然干活的對(duì)象發(fā)生了轉(zhuǎn)移，那么發(fā)生了什么責(zé)任，也就去找Visitor吧，這個(gè)責(zé)任可與媒體對(duì)象本身沒(méi)有關(guān)系了哦。

如果要添加行為，那么同樣把責(zé)任交給Visitor吧。為該行為定義一個(gè)Visitor類(lèi)，繼承抽象Visitor類(lèi)即可?？纯幢辉L(fǎng)問(wèn)對(duì)象，因?yàn)閂isit方法接受的是抽象Visitor類(lèi)對(duì)象，Accept()方法對(duì)于各種行為是完全一致的，你自然不需要修改媒體對(duì)象區(qū)間的這些所有對(duì)象了。這也是Visitor模式最有價(jià)值的體現(xiàn)。例如，我想為視頻媒體增加一個(gè)行為Brighten()，該行為能夠讓畫(huà)面更亮。

首先定義一個(gè)Brighten的Visitor類(lèi)：

public

class BrightenVedioVisitor:VedioVistor

{

public

void VisitRM(RM rm)

{

  //增加亮度的方法實(shí)現(xiàn)；

 }

public

void VisitMPEG(MPEG mpeg)

{

  //增加亮度的方法實(shí)現(xiàn)；

 }

}

我們來(lái)看看，不改變視頻媒體類(lèi)的任何代碼，能否調(diào)用Brighten方法？對(duì)了，很簡(jiǎn)單：

rm.Accept(new BrightenVedioVisitor());

看了上面的描述，也許你會(huì)認(rèn)為Visitor模式不僅是可行的，而且真的很可愛(ài)呢。但我卻要說(shuō)它是不可愛(ài)的，至少針對(duì)本例是如此。請(qǐng)?jiān)O(shè)想這樣幾種情形：

1、 假設(shè)你需要增加新的一種媒體文件，如WMV文件，在既有Visitor模式的架構(gòu)下，應(yīng)該怎樣？你頭疼了，因?yàn)閷?shí)在是太麻煩。你需要定義一個(gè)WAV類(lèi)，繼承VedioMedia。最麻煩的是你必須修改VedioVisitor及其所有子類(lèi)，因?yàn)閂isit方法中沒(méi)有包含訪(fǎng)問(wèn)WAV對(duì)象的行為。

2、 當(dāng)各種的對(duì)象的行為越來(lái)越多時(shí)，怎么辦？你需要為每種行為都創(chuàng)建一個(gè)Visitor。例如我希望提供加亮的同時(shí)，還能提供變暗的功能，是不是又要為其建立Visitor對(duì)象呢？假如這些行為所屬的Visitor對(duì)象之間，又沒(méi)有什么聚合的關(guān)系，即無(wú)法引入ObjectStructure來(lái)管理，你一定會(huì)煩不勝煩的。

3、 當(dāng)各種對(duì)象行為的外部接口非常復(fù)雜時(shí)，例如傳遞復(fù)雜的對(duì)象，甚至可能會(huì)有out或ref參數(shù)，同時(shí)還有返回對(duì)象，又該怎么辦？你一定注意到了，所有的Visit方法所代表的行為都沒(méi)有返回值，也沒(méi)有傳遞參數(shù)。如果真要解決，你恐怕只有為被訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象引入屬性了。這不又要修改被訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象嗎？

明白它的不可愛(ài)之處了吧。那么Vistor模式的優(yōu)勢(shì)又在哪里呢？上面其實(shí)已經(jīng)不厭其煩地說(shuō)過(guò)多次，那就是在保證被訪(fǎng)問(wèn)對(duì)象相對(duì)穩(wěn)定的情況下，為現(xiàn)有系統(tǒng)添加行為帶來(lái)了便宜。

尤其我要說(shuō)，對(duì)于媒體播放器，Vistor模式非但不可愛(ài)，而且丑陋。從現(xiàn)實(shí)角度考慮，我們要做一個(gè)媒體播放器，在設(shè)計(jì)之初，對(duì)于各種媒體應(yīng)具備的行為，通常能夠充分考慮到。且各種媒體的行為是大致相同的。然而對(duì)于媒體文件類(lèi)型，反而是無(wú)法估量的。說(shuō)不定，什么時(shí)候又會(huì)出現(xiàn)新成果來(lái)。從mp3到mp4，再到mpn，你能預(yù)知嗎？所以，根據(jù)本例而言，你是在利用Visitor的劣勢(shì)了。

為什么還要寫(xiě)本文？是因?yàn)槲蚁敫嬖V你兩點(diǎn)：

1、 Visitor模式的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)；

2、 通過(guò)一個(gè)反面教材，有時(shí)候比正面教材給人印象更深；

讓Visitor模式用到它最擅長(zhǎng)的地方吧。讓它不僅可行，而且還要可愛(ài)！