行为型模式-访问者模式（十二）

一、前言

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。

二、介绍

2.1 意图

主要将数据结构与数据操作分离。

2.2 主要解决

稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。

2.3 何时使用

需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而需要避免让这些操作"污染"这些对象的类，使用访问者模式将这些封装到类中。

2.4 如何解决

在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。

2.5 关键代码

在数据基础类里面有一个方法接受访问者，将自身引用传入访问者。

2.6 应用实例

您在朋友家做客，您是访问者，朋友接受您的访问，您通过朋友的描述，然后对朋友的描述做出一个判断，这就是访问者模式。

2.7 优点

1、符合单一职责原则。
2、优秀的扩展性。
3、灵活性。

2.8 缺点

1、具体元素对访问者公布细节，违反了迪米特原则。
2、具体元素变更比较困难。
3、违反了依赖倒置原则，依赖了具体类，没有依赖抽象。

2.9 使用场景

1、对象结构中对象对应的类很少改变，但经常需要在此对象结构上定义新的操作。
2、需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而需要避免让这些操作"污染"这些对象的类，也不希望在增加新操作时修改这些类。

2.10 注意事项

访问者可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器。

三、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。

3.1 步骤 1

定义一个表示元素的接口。
ComputerPart.java

1
2
3

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

3.2 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);
    }
}

3.3 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);
}

3.4 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.");
    }
}

四、测试

使用 ComputerPartDisplayVisitor 来显示 Computer 的组成部分。

4.1 编写测试类

VisitorPatternDemo.java

public class VisitorPatternDemo {

    public static void main(String[] args) {

        ComputerPart computer = new Computer();
        computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());
    }

}

4.2 执行程序，输出结果

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