设计模式之访问者模式

访问者模式的定义

访问者模式（Visitor Pattern）是一个相对简单的模式，其定义如下：Represent an operation to be performed on the elements of an object structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates. 即：封装一些作用于某些数据结构的各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。
访问者模式的通用类图如下：

Visitor.jpg

接下来我们分析一下访问者模式中的角色:

• Visitor 抽象访问者。抽象类或者接口，声明访问者可以访问哪些元素，具体到程序中就是visit方法的参数定义哪些对象是可以访问的。
• ConcreteVisitor 具体访问者。实现访问者访问到一个元素后做什么事情。
• Element 抽象元素。抽象类或接口，声明接受哪一类访问者访问，程序中是通过accept方法中的参数来定义的。
• ConcreteElement 具体元素。实现accept方法。
• ObjectStructure 结构对象。
  访问者模式的通用代码如下：

import java.util.Random;

//抽象访问者
public interface IVisitor{
    //可以访问哪些对象
    public void visit(ConcreteElement1 element);
    public void visit(ConcreteElement2 element);
}

//具体访问者
public class Visitor implements IVisitor{

    @Override
    public void visit(ConcreteElement1 element) {
        element.doSomething();
    }

    @Override
    public void visit(ConcreteElement2 element) {
        element.doSomething();
    }
    
}


//抽象元素
public abstract class Element{
    //定义业务逻辑
    public abstract void doSomething();
    
    //允许谁来访问
    public abstract void accept(Visitor visitor);
}

//具体元素类1
public class ConcreteElement1 extends Element{

    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Element 1 doSomething...");
    }

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

//具体元素类2
public class ConcreteElement2 extends Element{
    
    @Override
    public void doSomething() {
        System.out.println("Element 2 doSomething...");
    }
    
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    
}

//结构对象
public class ObjectStructure{
    //对象生成器，这里通过一个工厂方法模式模拟
    public static Element createElement(){
        Random rand = new Random();
        if(rand.nextInt(100) > 50){
            return new ConcreteElement1();
        }
        return new ConcreteElement2();
    }
}

//客户端
public class VisitorClient{
    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0; i<5; i++){
            Element el = ObjectStructure.createElement();
            el.accept(new Visitor());
        }
    }
}

代码运行结果如下：

Element 1 doSomething...
Element 2 doSomething...
Element 2 doSomething...
Element 2 doSomething...
Element 1 doSomething...

访问者模式的应用

访问者模式的优点

• 符合单一职责原则。具体元素角色(Element)负责数据的加载，而Visitor则负责报表的展现，两个不同的职责明显的分离开，各自演绎变化。
• 优秀的扩展性。
• 灵活性非常高。

访问者模式的缺点

• 具体元素对访问者公布。访问者要访问一个类就必须要求这个类公布一些方法和数据。也就是访问者关注了元素的内部细节，不符合迪米特法则。
• 具体元素变更比较困难。具体元素角色的增加、删除、修改都比较困难。
• 违背了依赖倒置原则。访问者依赖具体元素，而不是抽象元素。

访问者模式的适用场景

• 一个对象结构包含很多类对象，他们有不同的接口，而客户端需要对这些对象试试一些依赖于具体类的操作。
• 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同且不相关的操作，且需要避免让这些操作污染这些对象的类。

《注》以上内容总结自秦小波-《设计模式之禅》，仅为个人学习笔记