v8中的visitor模式

在設計模式中，有一種visitor模式，它給出了一種在編譯器構造時使用的經典模式，如下圖所示：

語法樹的節點存在不同的類型，在不同的編譯階段對這些節點的操作是不同的，爲了避免操作與數據的耦合，產生了visitor模式，如下圖所示：

實際上，基於以下的矩形空間考慮，可以理解的更加清楚

	AssignmentNode	VariableNode
TypeChecking	TypeChecking-AssignmentNode	TypeChecking-VariableNode
CodeGenerate	CodeGenerate-AssignmentNode	CodeGenerate-VariableNode

這裏有兩方面內容，在同一個編譯階段，針對不同的Node，操作是不同的；在不同的編譯階段，針對同一個Node，操作也是不同的，visitor模式就是用來處理這種耦合的。

首先，不同的visitor就區分了不同的編譯階段的操作，把同一個階段，針對所有節點的操作聚合到一起，在遍歷節點的時候，調用Node提供的虛函數Accept，同時把自己作爲參數傳遞給Accept，由於虛函數的特性，實現了不同Node節點操作的區分。由於此時節點的類型已經可以確定，所以節點的Accept操作又把操作委託給參數visitor的相應類型的操作。

下面我們來看看v8是如何實現這種模式的，在v8中AstVisitor是Visitor模式的基類，以v8::internal::Processor和v8::internal::FullCodeGenerator爲例

Processor類從AstVisitor繼承，它在rewriter中調用，負責遍歷list中的statement，並改寫它們

void Processor::Process(ZoneList<Statement*>* statements) {

  for (int i = statements->length() - 1; i >= 0; --i) {

    Visit(statements->at(i));

  }

}

我們來看Visit函數的實現，它本身是AstVisitor類的虛函數，其定義如下：

virtual void Visit(AstNode* node) {                               \

    if (!CheckStackOverflow()) node->Accept(this);                  \

  }

我們看到Processor把功能委託給AstNode來實現，這是我們在區分不同對象不同處理的時候，常用的方法之一，AstNode::Accept是個虛函數，在ast.cc中給出了統一的定義

#define DECL_ACCEPT(type)                                       \

  void type::Accept(AstVisitor* v) { v->Visit##type(this); }

AST_NODE_LIST(DECL_ACCEPT)

#undef DECL_ACCEPT

這裏是visitor模式的關鍵，v8通過宏定義的形式定義了AstNode一系列繼承類的Accept虛函數，注意它的實現，v->Visit##type(this); ，即調用了visitor的相應的Visit##type函數，這裏採用了一種編譯期的類型區分，它不同於虛函數，虛函數是運行期的類型區分，具體到Processor而言，就是調用了Processor的對應的Visit##type函數，在Processor類中，我們看到很多形如這樣的函數，對於AstNode是ExpressionStatement而言，對應的函數如下：

void Processor::VisitExpressionStatement(ExpressionStatement* node) {

  // Rewrite : <x>; -> .result = <x>;

  if (!is_set_ && !node->expression()->IsThrow()) {

    node->set_expression(SetResult(node->expression()));

    if (!in_try_) is_set_ = true;

  }

}

此時Node中存放着一個Expression，這裏通過改寫把它變成一個賦值表達式，如註釋所言，

Rewrite : <x>; -> .result = <x>;

同樣的，FullCodeGenerator類也是從AstVisitor繼承的，它也定義了很多的visit##type函數，用於生成Code