Lezione 11 - Visitor

Ingegneria del Software

Introduzione al pattern…

Ingegneria del Software - A.A. 2003/2004

Problema introduttivo

• Si consideri una struttura che contiene un insieme eterogeneo dioggetti, su i quali bisogna applicare la stessa operazione, che però è implementata in modo diverso da ogni classe di oggetto.

• Questa operazione potrebbe semplicemente stampare qualche dato dell’oggetto, formattato in un modo particolare.

• Per esempio la collezione potrebbe essere un Vector che ha dentro di se oggetti String, Integer, Double o altri Vector.

• Si consideri anche che l’operazione ad applicare non è in principio implementata negli oggetti appartenenti alla collezione e che questa operazione potrebbe essere ulteriormente ridefinita.


Possibile soluzione al problema introduttivo

• Un approccio possibile sarebbe creare un oggetto con un metodo adeguato per scandire collezioni o stampare i dati dell’oggetto:

Questo approccio va bene se si vuole lavorare con pochi tipi di dati, ma quando questi aumentano il codice diventa una lunga sequenza di if-then-else.

Bisogna trovare un modo alternativo di applicare questa operazione a tutti gli oggetti senza includerla nel codice delle classi degli oggetti.

Bisogna trovare un modo alternativo di applicare questa operazione a tutti gli oggetti senza includerla nel codice delle classi degli oggetti.


Soluzione al problema introduttivo (1/3)

VisitorExample

Visitor Visitable

java.util.Vector

VisitableString VisitableFloatWatcherVisitor

contiene

usa

usa

+getString()



VisitorExample

Visitor Visitable

java.util.Vector


contiene

usa

usa



VisitorExample

Visitor Visitable

java.util.Vector


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

}

Presentazione del pattern Visitor


Il pattern Visitor (1/16)

• Nome Visitor [GoF95]

• Synopsis Rappresenta una operazione da eseguire in una collezione di elementi di una struttura. Permette di definire nuove operazioni o modificare le esistenti senza cambiare le classi degli elementi sulle quali operano.

• Context Cfr. esempio introduttivo



• Forces

- Numerose operazioni possono essere eseguite sugli elementi di una struttura

- Gli elementi della struttura appartengono a classi diverse

- Gli elementi appartenenti alla struttura non cambiano spesso e neppure le relative classi



Ideal Solution:

Visita guidata



• Client Utilizzatore di una struttura e del suo contenuto. Usa :ConcretVisitorX per eseguire computazioni sulla struttura e sul suo contenuto.

• Visitor Superclasse astratta delle classi che eseguono computazioni sugli elementi di una struttura. Definisce un metodo per ogni tipo di elemento che le sue sottoclassi dovranno visitare.

• ConcreteVisitorX Classi concrete di visitatori, implementano operazioni da eseguire sugli elementi della struttura.



• ObjectStructure Rappresenta l’oggetto “radice” di una struttura. La visita di un :Visitor inizia da un :ObjectStructure e poi continua sugli altri oggetti nella struttura

• AbstractElement Superclasse astratta degli oggetti contenuti in una struttura. Definisce il metodo astrattoaccept con parametro di tipo AbstractVisitor.

• ConcreteElementX Elemento di un oggetto struttura. Accetta di farsi visitare da un :ConcreteVisitorN e poi instrada il visitatore verso il successivo ConcreteElementY



• Diagramma di collaborazione della versione ideale di Visitor:Il percorso della visita è determinato dagli elementi della struttura

• Vantaggi:I Visitor risultano indipendenti dalla struttura dell’oggetto struttura

• Situazioni in cui è inapplicabile:– I visitatori possono modificare la struttura– Oggetti struttura troppo grandi per essere visitati completamente



Solution:

Visita libera

Svantaggio: Classi Visitor non riutilizzabili (dipendono dalla struttura dell’oggetto struttura).

Svantaggio: Classi Visitor non riutilizzabili (dipendono dalla struttura dell’oggetto struttura).



• Il metodo accept è implementato con la tecnica del doubledispatch

• single-dispatch: il metodo da eseguire dipende dal nome del metodo e dal tipo dell'oggetto su cui viene invocato (polimorfismo).

• Il double-dispatch: il metodo da eseguire dipende non da uno ma da due oggetti.

• Nel metodo accept l’istruzione visitor.visit(this) fa si che l'implementazione scelta del metodo visit dipenda da due classi:ConcreteVisitorN e ConcreteElementX. Infatti, prima viene scelta in modo polimorfo la classe ConcreteElementX nella chiamata di accept, poi il metodo accept sceglie in modo polimorfo la classe ConcreteVisitorNnella chiamata di visit.

• Questo è l'elemento chiave del pattern del Visitor: l'operazione eseguita dipende sia dal tipo di operazione (Visitor) che dalla classe su cui viene applicata (Element).


}


}



• Consequences

- Semplifica l’aggiunta di nuove operazioni- Mette insieme operazioni correlate e separa quelle non

correlate- E’ scomodo aggiungere nuovi ConcreteElement- Incrina l’incapsulamento

• Implementation

- Chi si incarica di gestire il percorso della visita?



• Code example

– Per l’implementazione si definisce l’interfacciaVisitable, che dovrà essere implementata da ogni oggetto che accetti la visita di un Visitor:



– Due concreti oggetti visitabili sono VisitableString eVisitableFloat:



– I ConcreteVisitor che sono in grado di scandire la collezione e i suoi oggetti, implementano l’interfaccia Visitor :



:

– Si presenta di seguito il codice della classeWatcherVisitor, che corrisponde ad un ConcreteVisitor



– Ecco il codice di un’applicazione che gestisce una collezione eterogenea d’oggetti, e applica, tramite il WatcherVisitor, un’operazione di stampa su ogni elemento della collezione.



– Si noti che l’ultimo elemento della lista (un Double con valore uguale a 4), non implementa l’interfacciaVisitable, ed è trascurato nella scansione della collezione.



• Related Patterns

Iterator, Little Language, Composite

Il pattern Iterator rappresenta un’alternativa al pattern Visitor quando la struttura da navigare ha una struttura lineare


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