访问者模式

在访问者模式（Visitor Pattern）中，我们使用了一个访问者类，它改变了元素类的执行算法。通过这种方式，元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。这种类型的设计模式属于行为型模式。根据模式，元素对象已接受访问者对象，这样访问者对象就可以处理元素对象上的操作。

介绍

意图

旨在将数据结构与在该数据结构上执行的操作分离，从而使得添加新的操作变得更容易，而无需修改数据结构本身。

主要解决的问题

解决在稳定数据结构和易变操作之间的耦合问题，使得操作可以独立于数据结构变化。

使用场景

当需要对一个对象结构中的对象执行多种不同的且不相关的操作时，尤其是这些操作需要避免"污染"对象类本身。

实现方式

定义访问者接口：声明一系列访问方法，一个访问方法对应数据结构中的一个元素类。
创建具体访问者：实现访问者接口，为每个访问方法提供具体实现。
定义元素接口：声明一个接受访问者的方法。
创建具体元素：实现元素接口，每个具体元素类对应数据结构中的一个具体对象。

关键代码

访问者接口：包含访问不同元素的方法。
具体访问者：实现了访问者接口，包含对每个元素类的访问逻辑。
元素接口：包含一个接受访问者的方法。
具体元素：实现了元素接口，提供给访问者访问的入口。

应用实例

做客场景：访问者（如您）访问朋友家，朋友作为元素提供信息，访问者根据信息做出判断。

优点

单一职责原则：访问者模式符合单一职责原则，每个类只负责一项职责。
扩展性：容易为数据结构添加新的操作。
灵活性：访问者可以独立于数据结构变化。

缺点

违反迪米特原则：元素需要向访问者公开其内部信息。
元素类难以变更：元素类需要维持与访问者的兼容。
依赖具体类：访问者模式依赖于具体类而不是接口，违反了依赖倒置原则。

使用建议

当对象结构稳定，但需要在其上定义多种新操作时，考虑使用访问者模式。
当需要避免操作"污染"对象类时，使用访问者模式封装操作。

注意事项

访问者模式可以用于功能统一，如报表生成、用户界面显示、拦截器和过滤器等。

包含的几个主要角色

访问者（Visitor）：
- 定义了访问元素的接口。
具体访问者（Concrete Visitor）：
- 实现访问者接口，提供对每个具体元素类的访问和相应操作。
元素（Element）：
- 定义了一个接受访问者的方法。
具体元素（Concrete Element）：
- 实现元素接口，提供一个accept方法，允许访问者访问并操作。
对象结构（Object Structure）（可选）：
- 定义了如何组装具体元素，如一个组合类。
客户端（Client）（可选）：
- 使用访问者模式对对象结构进行操作。

实现

我们将创建一个定义接受操作的 ComputerPart 接口。Keyboard、Mouse、Monitor 和 Computer 是实现了 ComputerPart 接口的实体类。我们将定义另一个接口 ComputerPartVisitor，它定义了访问者类的操作。Computer 使用实体访问者来执行相应的动作。

VisitorPatternDemo，我们的演示类使用 Computer、ComputerPartVisitor 类来演示访问者模式的用法。

步骤 1

定义一个表示元素的接口。

ComputerPart.java

public interface ComputerPart { public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor); }

步骤 2

创建扩展了上述类的实体类。

Keyboard.java

public class Keyboard implements ComputerPart { @Override public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) { computerPartVisitor.visit(this); } }

Monitor.java

public class Monitor implements ComputerPart { @Override public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) { computerPartVisitor.visit(this); } }

Mouse.java

public class Mouse implements ComputerPart { @Override public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) { computerPartVisitor.visit(this); } }

Computer.java

public class Computer implements ComputerPart { ComputerPart[] parts; public Computer(){ parts = new ComputerPart[] {new Mouse(), new Keyboard(), new Monitor()}; } @Override public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) { for (int i = 0; i < parts.length; i++) { parts[i].accept(computerPartVisitor); } computerPartVisitor.visit(this); } }

步骤 3

定义一个表示访问者的接口。

ComputerPartVisitor.java

public interface ComputerPartVisitor { public void visit(Computer computer); public void visit(Mouse mouse); public void visit(Keyboard keyboard); public void visit(Monitor monitor); }

步骤 4

创建实现了上述类的实体访问者。

ComputerPartDisplayVisitor.java

public class ComputerPartDisplayVisitor implements ComputerPartVisitor { @Override public void visit(Computer computer) { System.out.println("Displaying Computer."); } @Override public void visit(Mouse mouse) { System.out.println("Displaying Mouse."); } @Override public void visit(Keyboard keyboard) { System.out.println("Displaying Keyboard."); } @Override public void visit(Monitor monitor) { System.out.println("Displaying Monitor."); } }

步骤 5

使用 ComputerPartDisplayVisitor 来显示 Computer 的组成部分。

VisitorPatternDemo.java

public class VisitorPatternDemo { public static void main(String[] args) { ComputerPart computer = new Computer(); computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor()); } }

步骤 6

执行程序，输出结果：

Displaying Mouse.
Displaying Keyboard.
Displaying Monitor.
Displaying Computer.

返回顶部

菜鸟教程