java-design-patterns/localization/de/acyclic-visitor/README.md

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Acyclic Visitor	Behavioral	de	Decoupling Extensibility Interface Object composition

Zweck

Das Acyclic-Visitor-Pattern entkoppelt Operationen von der Objekthierarchie und erlaubt so ein flexibles Design für verschiedenste Anwendungen.

Detailierte Erklärung

Reales Beispiel

Als Vergleich aus der realen analogen Welt soll ein System von Museumsführern dienen. Stellen Sie sich ein Museum mit verschiedensten Ausstellungsstücken (Bilder, Skulpturen, historische Artefakte, ...) vor. Es gibt dort verschiedene Typen von Führern (Menschen, Audio-Guides, VR-Führer), die zu jedem Objekt Informationen geben. Wenn nun eine neue Art der Führung eingeführt wird, muss nicht jedes Ausstellungsstück dafür angepasst werden. Stattdessen implementiert jeder Führer eine Schnittstelle zu den jeweiligen Ausstellungstücken. Auf diese Weise ist das System leicht erweiterbar.

In einfachen Worten

Acyclic Visitor erlaubt das Hinzufügen von Funktionen, ohne die bestehende Hierarchie anpassen zu müssen.

WikiWikiWeb sagt:

Das Acyclic-Visitor-Pattern erlaubt es, neue Funktionen zu einer bestehenden Klassenhierarchie hinzuzufügen, ohne diese Hierarchie zu verändern und ohne Abhängigkeitszyklen (wie beim Visitor Pattern) zu schaffen.

Ablaufdiagramm

Programmbeispiel

Wir betrachten eine Hierarchie von Modem-Klassen. Die Modems werden besucht von einem externen Algorithmus, der auf Filterkritien (Unix- oder DOS-Kompatibilität) basiert.

Here die Modem Hierarchie.

public abstract class Modem {
    public abstract void accept(ModemVisitor modemVisitor);
}

public class Zoom extends Modem {

    // Weitere Eigenschaften und Methoden ...

    @Override
    public void accept(ModemVisitor modemVisitor) {
        if (modemVisitor instanceof ZoomVisitor) {
            ((ZoomVisitor) modemVisitor).visit(this);
        } else {
            LOGGER.info("Only ZoomVisitor is allowed to visit Zoom modem");
        }
    }
}

public class Hayes extends Modem {

    // Weitere Eigenschaften und Methoden...

    @Override
    public void accept(ModemVisitor modemVisitor) {
        if (modemVisitor instanceof HayesVisitor) {
            ((HayesVisitor) modemVisitor).visit(this);
        } else {
            LOGGER.info("Only HayesVisitor is allowed to visit Hayes modem");
        }
    }
}

Danach führen wir die ModemVisitor Hierarchie ein.

public interface ModemVisitor {
}

public interface HayesVisitor extends ModemVisitor {
    void visit(Hayes hayes);
}

public interface ZoomVisitor extends ModemVisitor {
    void visit(Zoom zoom);
}

public interface AllModemVisitor extends ZoomVisitor, HayesVisitor {
}

public class ConfigureForDosVisitor implements AllModemVisitor {

    // Weitere Eigenschaften und Methoden...

    @Override
    public void visit(Hayes hayes) {
        LOGGER.info(hayes + " used with Dos configurator.");
    }

    @Override
    public void visit(Zoom zoom) {
        LOGGER.info(zoom + " used with Dos configurator.");
    }
}

public class ConfigureForUnixVisitor implements ZoomVisitor {

    // Weitere Eigenschaften und Methoden...

    @Override
    public void visit(Zoom zoom) {
        LOGGER.info(zoom + " used with Unix configurator.");
    }
}

Schließlich die Visitors im Einsatz.

public static void main(String[] args) {
    var conUnix = new ConfigureForUnixVisitor();
    var conDos = new ConfigureForDosVisitor();

    var zoom = new Zoom();
    var hayes = new Hayes();

    hayes.accept(conDos); // Hayes modem with Dos configurator
    zoom.accept(conDos); // Zoom modem with Dos configurator
    hayes.accept(conUnix); // Hayes modem with Unix configurator
    zoom.accept(conUnix); // Zoom modem with Unix configurator   
}

Programausgabe:

09:15:11.125 [main] INFO com.iluwatar.acyclicvisitor.ConfigureForDosVisitor -- Hayes modem used with Dos configurator.
09:15:11.127 [main] INFO com.iluwatar.acyclicvisitor.ConfigureForDosVisitor -- Zoom modem used with Dos configurator.
09:15:11.127 [main] INFO com.iluwatar.acyclicvisitor.Hayes -- Only HayesVisitor is allowed to visit Hayes modem
09:15:11.127 [main] INFO com.iluwatar.acyclicvisitor.ConfigureForUnixVisitor -- Zoom modem used with Unix configurator.

Verwendung

• Wenn Sie zu einer bestehenden Hierarchie eine neue Funktion hinzufügen müssen, ohne die Hierarchie zu verändern.
• Wenn es Funktionen gibt, die zwar auf einer Hierarchie arbeiten, aber nicht selbst dazu gehören (Wie die Configure-Funktionen im obigen Beispiel).
• Wenn abhängig vom Objekttyp sehr unterschiedliche Funktionen auszuführen sind.
• Wenn die zu besuchende Klassenhierarchie häufig um neue Kindklassen erweitert wird.
• When the visited class hierarchy will be frequently extended with new derivatives of the Element class.
• Wenn es sehr aufwendig ist, die neuen Kindklassen zu kompilieren, zu verlinken, zu testen oder zu verteilen.

Tutorials

• The Acyclic Visitor Pattern (Code Crafter)

Vor- und Nachteile

Vorteile:

• Erweiterbarkeit: Neue Funktionen können leicht hinzugefügt werden, ohne die Objektstruktur zu verändern.
• Entkopplung: Kopplung zwischen Objekten und den auf ihnen stattfindenden Operationen wird reduziert.
• Keine Abhängigkeitszyklen: Abhängigkeiten sind azyklisch, Wartbarkeit verbessert sich, Komplexität wird reduziert.

Nachteile:

• Komplexität: Viele erforderliche Visitor-Interfaces können die Komplexität erhöhen.
• Wartbarkeit: Änderungen an der Objekthierarchie erfordern Updates aller Visitoren.

Verwandte Patterns

• Composite: Wird oft zusammen mit Acyclic Visitor verwendet, um einzelne Objekte und Zusammensetzungen aus ihnen einheitlich zu behandeln.
• Decorator: Can als Ergänzung eingesetzt werden, um Objekten Verantwortlichkeiten dynamisch zuzuweisen.
• Visitor: Acyclic Visitor ist eine Variante des Visitor Patterns, die zyklische Abhängigkeiten vermeidet.

Quellen

• Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software
• Head First Design Patterns: Building Extensible and Maintainable Object-Oriented Software
• Java Design Patterns: A Hands-On Experience with Real-World Examples
• Patterns in Java: A Catalog of Reusable Design Patterns Illustrated with UML
• Acyclic Visitor (Robert C. Martin)
• Acyclic Visitor (WikiWikiWeb)