访问者模式

定义：封装某些作用于某种数据结构中各元素的操作，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。

类型：行为类模式

类图：

 访问者模式可能是行为类模式中最复杂的一种模式了。下面我们就来说一下访问者模式的通用实现，通过类图可以看到，在访问者模式中，主要包括下面几个角色：

•  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visitor方法中的参数定义哪些对象是可以被访问的。
• 访问者：实现抽象访问者所声明的方法，它影响到访问者访问到一个类后该干什么，要做什么事情。对某种数据结构的算法具体实现, 变动比较多.
• 抽象元素类：接口或者抽象类，声明接受哪一类访问者访问，程序上是通过accept方法中的参数来定义的。抽象元素一般有两类方法，一部分是本身的业务逻辑，另外就是允许接收哪类访问者来访问。
• 元素类：实现抽象元素类所声明的accept方法，通常都是visitor.visit(this)，基本上已经形成一种定式了。
• 结构对象：一个元素的容器，一般包含一个容纳多个不同类、不同接口的容器，如List、Set、Map等，在项目中一般很少抽象出这个角色。

 访问者模式的通用代码实现

具体元素的接口与实现类 

public interface Person {  
      void accept(Visitor visitor);  
}  
  
public class Woman implements Person{  
  
    public void accept(Visitor visitor) {  
          visitor.visit(this);  
    }  
}  
  
public class Man implements Person{  
  
    public void accept(Visitor visitor) {  
        visitor.visit(this);  
    }  
}  

访问者接口与实现类，分别代表男人与女人在不同的状态下的表现 

public interface Visitor {  
      public void visit(Man man);  
      public void visit(Woman girl);  
}  
  
//成功时Man与Woman的不同表现  
public class Success implements Visitor{  
  
    public void visit(Man man) {  
        System.out.println("当男人成功时，背后多半有一个伟大的女人");  
    }  
  
  
    public void visit(Woman woman) {  
        System.out.println("当女人成功时，背后大多有一个不成功的男人");  
    }  
}  
  
//恋爱时Man与Woman的不同表现  
public class Love implements Visitor{  
  
    public void visit(Man man) {  
        System.out.println("当男人恋爱时，凡事不懂也装懂");  
    }  
  
  
    public void visit(Woman girl) {  
        System.out.println("当女人恋爱时，遇事懂也装不懂");  
    }  
}  

ObjectStructure与客户端调用代码 

import java.util.*;  
  
public class ObjectStructure {  
    private List<Person> elements = new ArrayList<Person>();  
  
    public void attach(Person element){  
        elements.add(element);  
    }  
      
    public void detach(Person element){  
        elements.remove(elements);  
    }  
      
    //遍历各种具体元素并执行他们的accept方法  
    public void display(Visitor visitor){  
        for(Person p:elements){  
            p.accept(visitor);  
        }  
    }  
}  
  
  
public class Client {  
      public static void main(String[] args) {  
        ObjectStructure o = new ObjectStructure();  //依赖于ObjectStructure  
        //实例化具体元素  
        o.attach(new Man());    
        o.attach(new Woman());  
          
        //当成功时不同元素的不同反映  
        Visitor success = new Success();           //依赖于抽象的Visitor接口  
        o.display(success);  
          
        //当恋爱时的不同反映  
        Visitor amativeness = new Love();          //依赖于抽象的Visitor接口  
        o.display(amativeness);  
          
    }  
}  

数据结构就是上面的man和woman类, 操作集合就是指Visitor的子类, 比如success/love 等类, 使用访问者模式扩充这些子类就会很容易. 但是如果扩充man/woman类就会比较麻烦, 所以说适合数据结构稳定的系统.


访问者模式的优点

• 符合单一职责原则：凡是适用访问者模式的场景中，元素类中需要封装在访问者中的操作必定是与元素类本身关系不大且是易变的操作，使用访问者模式一方面符合单一职责原则，另一方面，因为被封装的操作通常来说都是易变的，所以当发生变化时，就可以在不改变元素类本身的前提下，实现对变化部分的扩展。
• 扩展性良好：元素类可以通过接受不同的访问者来实现对不同操作的扩展。访问者模式使得添加新的操作变得容易。如果一些操作依赖于一个复杂的结构对象的话，那么一般而言，添加新的操作会变得很复杂。而使用访问者模式，增加新的操作就意味着添加一个新的访问者类。因此，使得添加新的操作变得容易。
• 访问者模式使得有关的行为操作集中到一个访问者对象中，而不是分散到一个个的元素类中。这点类似与"中介者模式"。

访问者模式也有如下的缺点：

增加新的元素类变得困难。每增加一个新的元素意味着要在抽象访问者角色中增加一个新的抽象操作，并在每一个具体访问者类中添加相应的具体操作。

 访问者模式的适用场景

• 如果系统有比较稳定的数据结构，而又有易于变化的算法时，此时可以考虑使用访问者模式。因为访问者模式使得算法操作的添加比较容易。
• 一个对象中存在着一些与本对象不相干（或者关系较弱）的操作，为了避免这些操作污染这个对象，则可以使用访问者模式来把这些操作封装到访问者中去。
• 一组对象中，存在着相似的操作，为了避免出现大量重复的代码，也可以将这些重复的操作封装到访问者中去。
• 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的耦合解脱开，使得操作集合可以相对自由地演化。

访问者模式并不是那么完美，它也有着致命的缺陷：增加新的元素类比较困难。通过访问者模式的代码可以看到，在访问者类中，每一个元素类都有它对应的处理方法，也就是说，每增加一个元素类都需要修改访问者类（也包括访问者类的子类或者实现类），修改起来相当麻烦。也就是说，在元素类数目不确定的情况下，应该慎用访问者模式。所以，访问者模式比较适用于对已有功能的重构，比如说，一个项目的基本功能已经确定下来，元素类的数据已经基本确定下来不会变了，会变的只是这些元素内的相关操作，这时候，我们可以使用访问者模式对原有的代码进行重构一遍，这样一来，就可以在不修改各个元素类的情况下，对原有功能进行修改。

总结

       正如《设计模式》的作者GoF对访问者模式的描述：大多数情况下，你并需要使用访问者模式，但是当你一旦需要使用它时，那你就是真的需要它了。当然这只是针对真正的大牛而言。在现实情况下（至少是我所处的环境当中），很多人往往沉迷于设计模式，他们使用一种设计模式时，从来不去认真考虑所使用的模式是否适合这种场景，而往往只是想展示一下自己对面向对象设计的驾驭能力。编程时有这种心理，往往会发生滥用设计模式的情况。所以，在学习设计模式时，一定要理解模式的适用性。必须做到使用一种模式是因为了解它的优点，不使用一种模式是因为了解它的弊端；而不是使用一种模式是因为不了解它的弊端，不使用一种模式是因为不了解它的优点。