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雙重分發(fā)(Double Dispatch)
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什么是雙重分發(fā)?
談起面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)時(shí)，常說起的面向?qū)ο蟮摹付鄳B(tài)」，其中關(guān)于多態(tài)，經(jīng)常有一個(gè)說法是「父類引用指向子類對象」。
這種父類的引用指向子類對象的寫法類似下面這種：
- Animal animal = new Dog();
- animal.bark();
另一種常用的形式是
- public class Keeper {
- public void say(Animal a) {
- System.out.println("Animal say");
- }
- public void say(Dog dog) {
- System.out.println("dog say");
- }
- }
- Animal animal = new Animal();
- Animal dog = new Dog();
- Keeper keeper = new Keeper();
- keeper.say(animal);
- keep.say(dog);
那上面的keeper調(diào)用兩次say的時(shí)候，會輸出什么內(nèi)容呢?會調(diào)用到兩個(gè)不同的方法嗎?
實(shí)際上在這兩次調(diào)用的時(shí)候，都會調(diào)用到say(Animal a)這個(gè)方法。由于這些內(nèi)容在編譯期就能確實(shí)下來，這就是 Java 的 靜態(tài)分發(fā)。
從上面的圖我們看到，對于兩次調(diào)用生成的字節(jié)碼，確實(shí)都指向了say(Animal a)這個(gè)方法，運(yùn)行時(shí)直接執(zhí)行方法，輸出了對應(yīng)的內(nèi)容。
那對應(yīng)的animal.bark() 為什么最終會調(diào)用到 dog 類的方法?這是在運(yùn)行時(shí)確定具體的方法接收者的類型并執(zhí)行。這就是所謂的動態(tài)分發(fā)，在運(yùn)行時(shí)確定具體的方法，實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)。
分發(fā)(Dispatch)
分發(fā)就是指最終確定一個(gè)要執(zhí)行的方法的過程。
對于 Java 等靜態(tài)語言來說，都是通過 單一分發(fā)(Single Dispatch)來進(jìn)行的方法執(zhí)行。
比如這樣一行代碼
- dog.eat(new Bone())
最終執(zhí)行要選擇的eat方法,只會根據(jù)dog的具體類型選擇到對應(yīng)的方法，而傳入的參數(shù)并不能影響到對應(yīng)方法的選擇，這種就是 single Dispatch
為了讓傳入的真實(shí)參數(shù)，這里就是Bone來真正起到作用，就需要用到Double Dispatch或者叫做Multiple Dispatch
也就是說最終決定調(diào)用方法是哪一個(gè)的，不僅僅是方法的接收者，還受參數(shù)類型的決定。
Visitor 模式
在GoF 的設(shè)計(jì)模式中，Visitor 模式就使用到了Double Dispatch 達(dá)到了調(diào)用真實(shí)對象的目的。
對于Visitor 模式，最常用的例子是樹的遍歷。比如在處理到節(jié)點(diǎn)和樹葉時(shí)的方式有區(qū)別，此歸通過 visitor 的雙重分發(fā)，實(shí)現(xiàn)對于不同的 Element ，執(zhí)行不同的內(nèi)容。
代碼類似這樣：
- node.accept(new ConcreateVisitor());
- leaf.accept(new ConcreateVisitor());
node 中的 accept方法，會將自己的真實(shí)類型再次傳遞回visitor
- public void accept(Visitor v) {
- v.visit(this);
- }
此時(shí)，在visitor中，就能根據(jù)真實(shí)的類型來調(diào)用具體的方法，對應(yīng)node 和 leaf 分別有類似這樣的方法：
- public void visit(Node n);
- public void visit(Leaf l);
Visitor 總結(jié)起來一般是包含 visitor 接口，在visitor 接口中，包含各個(gè)即將被訪問的 Element對象的處理邏輯。在 各個(gè)Element 的具體實(shí)現(xiàn)中，再將自己的類型傳遞回visitor 進(jìn)行二次分發(fā)，實(shí)現(xiàn)確切邏輯的調(diào)用。
在Tomcat中的應(yīng)用
Visitor 在Tomcat中也有應(yīng)用，典型的是解析EL表達(dá)式。
比如org.apache.el.parser.Node
這個(gè)類中包含一個(gè)accept(NodeVisitor visitor)方法
實(shí)際的 Node 類型有很多，但在真實(shí)調(diào)用的這個(gè)時(shí)候，會通過
- public void accept(NodeVisitor visitor) throws Exception {
- visitor.visit(this);
將真實(shí)類型傳回visitor, vistor中會調(diào)用具體的方法，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)也能起到?jīng)Q定作用的功能。
- public void visit(Node node) throws ELException {
- if (node instanceof AstFunction) {
- AstFunction funcNode = (AstFunction) node;
- Method m = null;
- } else if (xxx) {
- }
這里一般會聲明多個(gè)visit方法，然后上面的visit(this)會直接定位到目標(biāo)方法上。
以上就是 Java 中的各類分發(fā)，以及 visitor這種模式通過模式的形式來實(shí)現(xiàn)雙重分發(fā)的效果。
【本文為專欄作者“侯樹成”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過作者微信公眾號『Tomcat那些事兒』獲取授權(quán)】
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本文題目：Java的雙重分發(fā)與Visitor模式
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