访问者模式

一 简介

在做面向对象的软件开发时我们往往想达到更高的代码可复用性和更合理的软件颗粒度。
　　根据《设计模式——可复用面向对象软件的基础》所说：“你必须找到相关的对象，以适当的颗粒度将他们回归类，再定义类的接口和继承层次，建立对象之间的基本关系。你的设计应该对手头的问题有针对性，同时对将来的问题和需求也要有足够的通用性。

二 UML图

1. 抽象访问者（Visitor）角色：声明了一个或者多个访问操作，形成所有的具体元素角色必须实现的接口。它的方法个数理论上来讲与元素个数（Element的实现类个数）是一样的，从这点不难看出，访问者模式要求元素类的个数不能改变（不能改变的意思是说，如果元素类的个数经常改变，则说明不适合使用访问者模式）。
2. 具体访问者（ConcreteVisitor）角色：实现抽象访问者角色所声明的接口，也就是抽象访问者所声明的各个访问操作。
3. 抽象节点（Element）角色：声明一个接受操作，接受一个访问者对象作为一个参量。其意义是指，每一个元素都要可以被访问者访问
4. 具体节点（ConcreteElement）角色：实现了抽象元素所规定的接受操作。
5. 结构对象（ObiectStructure）角色：有如下的一些责任，可以遍历结构中的所有元素；如果需要，提供一个高层次的接口让访问者对象可以访问每一个元素；如果需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集，如列（List）或集合（Set）。

三 例子

比如银行员工与医生，都回去医院与银行，但是去的目的不一样。可以使用if语句实现这个简单的功能。但是为了更好的软件颗粒度，更好的复用，采用下面这种方式

class Bank;
class Hospital;

class Visitor
{
public:
	virtual void goBank(Bank* bank) = 0;
	virtual void goHospital(Hospital* hosp) = 0;
};


class Element
{
public:
	Element(string name) :m_name(name) {}
	virtual string getName() = 0;
	virtual void accept(Visitor * visit) = 0;
protected:
	string m_name;
};

//ConcreteElement
class Bank :public Element
{
public:
	Bank(string name) :Element(name) {}
	string getName()
	{
		return m_name;
	}
	void accept(Visitor * visit)
	{
		visit->goBank(this);
	}
};

//ConcreteElement
class Hospital :public Element
{
public:
	Hospital(string name) :Element(name) {}
	string getName()
	{
		return m_name;
	}

	void accept(Visitor * visit)
	{
		visit->goHospital(this);
	}
};

// ConcreteVisitor
class Staff :public Visitor
{
	void goBank(Bank* bank)
	{
		cout << "银行员工来" << bank->getName()<<"上班"<<endl;
	}
	void goHospital(Hospital* hosp)
	{
		cout << "银行员工来" << hosp->getName() << "看病" << endl;
	}
};

//ConcreteVisitor
class Doctor :public Visitor
{
public:
	void goBank(Bank* bank)
	{
		cout << "医生来" << bank->getName() << "存钱" << endl;
	}
	void goHospital(Hospital* hosp)
	{
		cout << "医生来" << hosp->getName() << "上班" << endl;
	}
};



int main()
{
	Hospital hosp("第一医院");
	Bank bank("建设银行");
	
	Staff sta;
	Doctor doc;
	hosp.accept(&sta);
	hosp.accept(&doc);

	bank.accept(&doc);
	bank.accept(&sta);

	getchar();
	return 0;
}

四 优缺点

优点

1. 扩展性好。能够在不修改对象结构中的元素的情况下，为对象结构中的元素添加新的功能。
2. 复用性好。可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能，从而提高系统的复用程度。
3. 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于结构上的操作解耦，使得操作集合可相对自由地演化而不影响系统的数据结构。
4. 符合单一职责原则。访问者模式把相关的行为封装在一起，构成一个访问者，使每一个访问者的功能都比较单一。

缺点

1. 增加新的元素类很困难。在访问者模式中，每增加一个新的元素类，都要在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作，这违背了“开闭原则”。
2. 破坏封装。访问者模式中具体元素对访问者公布细节，这破坏了对象的封装性。

五 总结

访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统。它把数据结构和作用于结构上的操作之间耦合解脱开，使得操作几何可以相对自由地演化。如果对象结构类经常改变，元素类数目不确定的情况下，应该慎用访问者模式。