Java设计模式——访问者模式【Visitor Pattern】

一、引言

23种设计模式大概分为三大类：

5种（创建型模式）：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式、建造者模式。

7种（结构型模式）：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

11种（行为型模式）：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

行为型又可以通过类与类之间的关系进行划分 :

访问者模式基本介绍：

• 访问者模式（Visitor Pattern），封装一些作用于某种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。主要将数据结构与数据操作分离，解决数据结构和操作耦合性问
• 访问者模式的基本工作原理是：在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口

二、访问者模式

1.访问者模式原理类图

对原理类图的说明：

• Visitor 是抽象访问者，为该对象结构中的 ConcreteElement 的每一个类声明一个 visit 操作

• ConcreteVisitor 是一个具体的访问者 实现每个由 Visitor 声明的操作，是每个操作实现的部

• ObjectStructure 能枚举它的元素，可以提供一个高层的接口，用来允许访问者访问元素

• Element 定义一个 accept 方法，可以接收一个访问者对象

• ConcreteElement 为具体元素，实现了 accept 方法

三、具体需求

1.完成测评系统需求

将观众分为男人和女人，对歌手进行测评，当看完某个歌手表演后，得到他们对该歌手不同的评价(评价 有不同的种类，比如 成功、失败 等)

2.传统方案

思路：

传统方式的问题分析：

• 如果系统比较小，还是 ok 的，但是考虑系统增加越来越多新的功能时，对代码改动较大，违反了 ocp 原则， 不利于维护
• 扩展性不好，比如 增加了新的人员类型，或者管理方法，都不好做

3. 访问者模式方案

思路分析 - 类图

说明：Action和Person之间是关联关系（Action中有Person，Person中也有Action）

具体实现

// Action.java 抽象类
public abstract class Action {
	//得到男性的测评结果
	public abstract void getMenResult(Man man);
	//得到女性的测评结果
	public abstract void getWomenResult(Woman woman);
}

// Success.java/Fail.java
public class Success extends Action {
	@Override
	public void getMenResult(Man man) {
		System.out.println("性别：男      评价：成功");
	}

	@Override
	public void getWomenResult(Woman woman) {
		System.out.println("性别：女      评价：成功");
	}
}

// Person.java
public abstract class Person {
	//提供一个方法 让访问者访问
	public abstract void accept(Action action);
}

// Man.java/Woman.java
/**
 * 说明：
 * 1.这里我们使用到了双分派，即首先在客户端程序中，将具体状态作为参数传递进woman中（第一次分派）
 * 2.然后Woman类调用作为参数的“具体方法”中的getWomanResult,同时将自己（this)作为参数传入，完成了第二次分派
 */
public class Woman extends Person{
	@Override
	public void accept(Action action) {
		action.getWomenResult(this);
	}
}

// ObjectStructure.java
//数据结构：管理很多人（Man，Woman）
public class ObjectStructure {
	//维护了一个集合
	private List<Person> persons = new LinkedList<Person>();
	
	//增加到list(访问者模式下的增加一般不叫add,而叫attach)
	public void attach(Person p) {
		persons.add(p);
	}
	
	//移除
	public void detach(Person p) {
		persons.remove(p);
	}
	
	//显示测评情况：这里的action就相当于一个访问者
	public void display(Action action) {
		for(Person p : persons) {
			p.accept(action);
		}
	}
}

// Client.java
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//创建ObjectStructure
		ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();
		objectStructure.attach(new Man());
		objectStructure.attach(new Woman());
		
		//成功
		Success success = new Success();
		objectStructure.display(success);
		
		//失败
		Fail fail = new Fail();
		objectStructure.display(fail);
	}
}

四、注意事项和细节

• 优点

  • 访问者模式符合单一职责原则，让程序具有优秀的扩展性、灵活性非常高

  • 访问者模式可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器，适用于数据结构相对稳定的系统

• 缺点

  • 具体元素对访问者公布细节，也就是说访问者关注了其他类的内部细节(如果访问者不知道的话就没法访问了)，这是迪米特法则所不建议的, 这样造成了具体元素变更比较困难（如Man和Woman中的方法getMenResult()在访问者Action中被调用）
  • 违背了依赖倒转原则。访问者依赖的是具体元素，而不是抽象元素
  • 如果一个系统有比较稳定的数据结构，又有经常变化的功能需求，那么访问者模式就是比较合适的.