使用访客模式时如何引用子结果？

Question

假设我有一个复合层次结构来表示常规表达式,如下所示:

public abstract class Expression {
  public abstract void accept(Visitor visitor);
}

public class Identifier extends Expression {
  public final String token;

  public Identifier(String token) {
    this.token = token;
  }

  @Override
  public void accept(Visitor visitor) {
    visitor.visit(this);
  }

  public String getToken() {
    return token;
  }
}

public class Sequence extends Expression {
  private final List<Expression> subExprs;

  public Sequence(List<Expression> subExprs) {
    this.subExprs = new ArrayList<Expression>(subExprs);
  }

  @Override
  public void accept(Visitor visitor) {
    visitor.visit(this);
  }

  public List<Expression> getSubExprs() {
    return subExprs;
  }
}

...

public abstract class Visitor  {
  public abstract void visit(Identifier identifier);
  public abstract void visit(Sequence sequence);
}

问题是,如何实现需要爬树并以递归方式计算结果的操作,例如:

• 将regexp序列化为字符串,
• 评估一组序列的正则表达式,
• ...

假设例如以下访客实施:

public class Serialize extends Visitor {

  public void visit(Sequence sequence) {
    for (Expression subExpr : sequence.getSubExprs()) {
      // here, I don't have any means to access the sub-results
      subExpr.accept(visitor);
    }
  }

  ...
}

要计算树的任何给定级别的结果,我需要知道以下级别的子结果.理想情况下,我需要accept方法来返回计算结果.但是,这似乎不可能,因为单个操作可能会返回不同类型的结果.

我想到的唯一解决方案是将子结果手动缓存在访问者类的地图中.但这看起来非常麻烦.

访客在这种情况下是一个合适的模式吗？什么是合适的实施？

Answer 1

首先,扩展访问者返回结果.我经常这样做:

public interface JSStatementVisitor<V, E extends Exception> {

    public V visitBlock(JSBlock value) throws E;

    public V visitVariable(JSVariableStatement value) throws E;

    public V visitEmpty(JSEmptyStatement value) throws E;

    ...

}

这为访问者提供了更大的灵活性.如果您不需要结果或例外,只需使用Void和RuntimeException.

对应方是:

public interface JSStatement extends JSSourceElement {
    public <V, E extends Exception> V acceptStatementVisitor(
            JSStatementVisitor<V, E> visitor) throws E;
}

(顺便说一句,我更喜欢使用合格的访问方法(比如visitBlock代替visit或acceptStatementVisitor代替accept)来避免可能的命名冲突,以防某些类必须实现多个接口.

或者你可以让你的访客有状态并有一个方法V getResult(),但我不是一个有状态的东西的忠实粉丝.

这是第一部分.您的访问者现在返回值.

接下来,在使用复合材料时,您需要汇总其结果(因为您的访问者必须仅返回一个结果).添加如下方法:

public V aggregate(Iterable<V> values) throws E;

而你在那里.

(我从来没有做过下面的事情,但它最有可能同样有效.)

另一个选择是将一些Callback<V>回调函数传递给visit方法:

public interface JSStatementVisitor<V, E extends Exception> {
    public void visitBlock(JSBlock value, Callback<V> result) throws E;
}

相应的是:

public interface JSStatement extends JSSourceElement {
    public <V, E extends Exception> void acceptStatementVisitor(
            JSStatementVisitor<V, E> visitor, Callback<V> result) throws E;
}

使用第一部分中的"另一个选项",您甚至不需要额外的聚合方法.你可以实现并传递MyAggregatingCallback<V> implements Callback<V>.它会聚合结果,然后允许flush汇总结果V到原始结果callback.