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雙重分發(Double Dispatch)

什么是雙重分發?

談起面向對象的程序設計時，常說起的面向對象的「多態」，其中關于多態，經常有一個說法是「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調用兩次say的時候，會輸出什么內容呢?會調用到兩個不同的方法嗎?

實際上在這兩次調用的時候，都會調用到say(Animal a)這個方法。由于這些內容在編譯期就能確實下來，這就是 Java 的 靜態分發。

從上面的圖我們看到，對于兩次調用生成的字節碼，確實都指向了say(Animal a)這個方法，運行時直接執行方法，輸出了對應的內容。

那對應的animal.bark() 為什么最終會調用到 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行。這就是所謂的動態分發，在運行時確定具體的方法，實現面向對象的多態。

分發(Dispatch)

分發就是指最終確定一個要執行的方法的過程。

對于 Java 等靜態語言來說，都是通過 單一分發(Single Dispatch)來進行的方法執行。

比如這樣一行代碼

dog.eat(new Bone()) 

最終執行要選擇的eat方法,只會根據dog的具體類型選擇到對應的方法，而傳入的參數并不能影響到對應方法的選擇，這種就是 single Dispatch

為了讓傳入的真實參數，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用方法是哪一個的，不僅僅是方法的接收者，還受參數類型的決定。

Visitor 模式

在GoF 的設計模式中，Visitor 模式就使用到了Double Dispatch 達到了調用真實對象的目的。

對于Visitor 模式，最常用的例子是樹的遍歷。比如在處理到節點和樹葉時的方式有區別，此歸通過 visitor 的雙重分發，實現對于不同的 Element ，執行不同的內容。

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，就能根據真實的類型來調用具體的方法，對應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 的具體實現中，再將自己的類型傳遞回visitor 進行二次分發，實現確切邏輯的調用。

在Tomcat中的應用

Visitor 在Tomcat中也有應用，典型的是解析EL表達式。

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中會調用具體的方法，從而實現參數也能起到決定作用的功能。

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)會直接定位到目標方法上。

以上就是 Java 中的各類分發，以及 visitor這種模式通過模式的形式來實現雙重分發的效果。

【本文為51CTO專欄作者“侯樹成”的原創稿件，轉載請通過作者微信公眾號『Tomcat那些事兒』獲取授權】

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