重新定义Java GenericVisitorAdapter：简化访问者设计

Java GenericVisitorAdapter:简介和实践

Java GenericVisitorAdapter是一个非常有用的Java设计模式，它可以轻松访问Java编程语言中的对象结构。它为开发人员提供了一种灵活的方式，以处理类层次结构中的所有类型，并对其进行操作。在本文中，我们将介绍Java GenericVisitorAdapter的工作原理，并提供一些实际应用示例。

Java GenericVisitorAdapter的工作原理

GenericVisitorAdapter是访问者模式的一种实现。在访问者模式中，定义了两个类层次结构 - 元素类和访问者类。元素类表示对象结构中的元素，而访问者类则定义了对元素进行操作的方法。这个模式允许您将操作与对象的结构分离。

Java GenericVisitorAdapter是一种实现访问者模式的方便方法。它使用访问者模式提供的两个类层次结构 - 元素类和访问者类。它还允许您使用泛型以灵活地处理各种元素类型。

当您需要访问一个对象结构并执行某些操作时，可以使用Java GenericVisitorAdapter。为此，您需要创建一个访问者类，其中定义了所有可能的操作，如下所示：


public class MyVisitor implements GenericVisitorAdapter<Void, Object, Void> {
    public Void visit(MyElement1 el, Object arg) {
        // Implement the action for MyElement1
        return null;
    }
    public Void visit(MyElement2 el, Object arg) {
        // Implement the action for MyElement2
        return null;
    }
    // Implement other methods for other element types
}

在此示例中，MyElement1和MyElement2是元素类。这里定义的访问者类（MyVisitor）实现了GenericVisitorAdapter类，并定义了用于每种元素类型执行操作的方法。

要在访问者模式中使用Java GenericVisitorAdapter，必须具有一些元素类，如下所示：


public interface MyElement {
    <R, P> R accept(GenericVisitor<R, P> v, P arg);
}
public class MyElement1 implements MyElement {
    public <R, P> R accept(GenericVisitor<R, P> v, P arg) {
        return v.visit(this, arg);
    }
}
public class MyElement2 implements MyElement {
    public <R, P> R accept(GenericVisitor<R, P> v, P arg) {
        return v.visit(this, arg);
    }
}

在此示例中，MyElement是元素类的接口，并包含一个accept方法。这个方法由访问者类使用，在Java GenericVisitorAdapter中扩展了GenericVisitor接口。 MyElement1和MyElement2是实际的元素类，它们实现了MyElement接口并定义了accept方法的实现。

要使用Java GenericVisitorAdapter，您需要创建访问者对象并将其传递给元素对象。然后，元素对象调用其accept方法，并将访问者和一个可选的参数传递给它。访问者然后根据元素对象的类型执行适当的操作。


MyElement e1 = new MyElement1();
MyElement e2 = new MyElement2();
MyVisitor v = new MyVisitor();
e1.accept(v, null);
e2.accept(v, null);

在此示例中，我们创建了两个元素对象 - e1和e2，并使用MyVisitor对象对它们进行访问。接下来，调用每个元素对象的accept方法，以与访问者对象进行交互。

Java GenericVisitorAdapter的应用示例

以下是一些使用Java GenericVisitorAdapter的实际应用示例：

1. 计算表达式的值

假设有一个类层次结构，其中每个元素都表示数学表达式的一部分。我们可以使用Java GenericVisitorAdapter计算整个表达式的值，如下所示：


public interface Expression {
    <R> R accept(ExpressionVisitor<R> v);
}
public class Constant implements Expression {
    private int value;
    public int getValue() {
        return value;
    }
    public <R> R accept(ExpressionVisitor<R> v) {
        return v.visitConstant(this);
    }
}
public class Plus implements Expression {
    private Expression left;
    private Expression right;
    public Expression getLeft() {
        return left;
    }
    public Expression getRight() {
        return right;
    }
    public <R> R accept(ExpressionVisitor<R> v) {
        return v.visitPlus(this);
    }
}
public interface ExpressionVisitor<R> {
    R visitConstant(Constant c);
    R visitPlus(Plus p);
}
public class EvaluateVisitor implements ExpressionVisitor<Integer> {
    public Integer visitConstant(Constant c) {
        return c.getValue();
    }
    public Integer visitPlus(Plus p) {
        return p.getLeft().accept(this) + p.getRight().accept(this);
    }
}
Expression e = new Plus(new Constant(2), new Constant(3));
Integer result = e.accept(new EvaluateVisitor());
System.out.println(result);

在此示例中，我们定义了一个表示表达式的类层次结构，并使用Java GenericVisitorAdapter计算整个表达式的值。 EvaluateVisitor类是我们创建的访问者类，它实现了ExpressionVisitor接口，并定义了用于处理Constant和Plus元素类型的方法。我们还创建了一个表达式对象 - e，并使用EvaluateVisitor对象对其进行访问。

2. 文件格式转换

假设您有一个文件，其中包含数据，该数据以一种格式编码（例如，XML）。您想要将此文件转换为另一种格式（例如JSON）。我们可以使用Java GenericVisitorAdapter实现这个功能，如下所示：


public interface Converter {
    <T> T convert(File file, VisitorAdapter<T> visitor);
}
public class XmlConverter implements Converter {
    public <T> T convert(File file, VisitorAdapter<T> visitor) {
        // read XML file
        // build DOM tree
        // visit tree using the given visitor
        return visitor.getResult();
    }
}
public class JsonConverter implements Converter {
    public <T> T convert(File file, VisitorAdapter<T> visitor) {
        // read JSON file
        // parse JSON
        // visit tree using the given visitor
        return visitor.getResult();
    }
}
public interface VisitorAdapter<T> {
    void visitElement1(Element1 e);
    void visitElement2(Element2 e);
    T getResult();
}
public class MyVisitor implements VisitorAdapter<String> {
    private StringBuilder sb = new StringBuilder();
    public void visitElement1(Element1 e) {
        // convert Element1 to JSON
        sb.append("json for Element1");
    }
    public void visitElement2(Element2 e) {
        // convert Element2 to JSON
        sb.append("json for Element2");
    }
    public String getResult() {
        return sb.toString();
    }
}
Converter converter = new JsonConverter();
File file = new File("data.xml");
String result = converter.convert(file, new MyVisitor());
System.out.println(result);

在此示例中，我们定义了一个Converter接口，它允许我们将数据从一个格式转换为另一个格式。我们还创建了两个具体实现 - XmlConverter和JsonConverter。每个转换器都将文件解析为其特定格式的树形结构，并使用一个VisitorAdapter对象来访问该结构。 VisitorAdapter接口定义了用于处理不同元素类型的方法，并且还定义了一个getResult方法，该方法返回转换结果。 MyVisitor类是我们创建的VisitorAdapter类，它将每个元素类型转换为JSON格式的等效项。最后，我们使用JsonConverter对象从XML文件中读取数据并将其转换为JSON格式。