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雙重分發(fā)(Double Dispatch)

什么是雙重分發(fā)?

談起面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計時，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的時候，會輸出什么內(nèi)容呢?會調(diào)用到兩個不同的方法嗎?

實際上在這兩次調(diào)用的時候，都會調(diào)用到say(Animal a)這個方法。由于這些內(nèi)容在編譯期就能確實下來，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，確實都指向了say(Animal a)這個方法，運行時直接執(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?這是在運行時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)，在運行時確定具體的方法，實現(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)計模式中，Visitor 模式就使用到了Double Dispatch 達(dá)到了調(diào)用真實對象的目的。

對于Visitor 模式，最常用的例子是樹的遍歷。比如在處理到節(jié)點和樹葉時的方式有區(qū)別，此歸通過 visitor 的雙重分發(fā)，實現(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，會將自己的真實類型再次傳遞回visitor

public void accept(Visitor v) { 
    v.visit(this); 
} 

此時，在visitor中，就能根據(jù)真實的類型來調(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，包含各個即將被訪問的 Element對象的處理邏輯。在 各個Element 的具體實現(xiàn)中，再將自己的類型傳遞回visitor 進行二次分發(fā)，實現(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

這個類中包含一個accept(NodeVisitor visitor)方法

實際的 Node 類型有很多，但在真實調(diào)用的這個時候，會通過

public void accept(NodeVisitor visitor) throws Exception { 
        visitor.visit(this); 

將真實類型傳回visitor, vistor中會調(diào)用具體的方法，從而實現(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現(xiàn)雙重分發(fā)的效果。

【本文為51CTO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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