二十四、访问者模式——设计模式学习笔记

作为一个编程菜鸟，过去在学习设计模式的时候，老师给推荐了一本《大话设计模式》。阅读以后受益匪浅，可惜当初没有坚持看完。
最近有时间了，又重新捡起来学习了一遍，整理了一下笔记，由于本人能力有限，欢迎大家批评指正。

1.访问者模式 Visitor Pattern

• 表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。
• 访问者模式把数据结构和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。
• 访问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。因为访问者模式使得算法操作增加变得容易。若系统数据结构对象易于变化，经常有新的数据对象增加进来，则不适合使用访问者模式。
• 访问者模式的优点是增加操作很容易，因为增加操作意味着增加新的访问者。访问者模式将有关行为集中到一个访问者对象中，其改变不影响系统数据结构。其缺点就是增加新的数据结构很苦难。

2.uml类图

3.组成

（1）Visitor

抽象访问者角色，为该对象结构中具体元素角色声明一个访问操作接口。该操作接口的名字和参数表示了发送访问请求给具体访问者的具体元素角色，这样访问者就可以通过该元素角色的特定接口直接访问它。

（2）ConcreteVisitor

具体访问者角色，实现Visitor声明的接口。

（3）Element

定义一个访问操作（accept()），它以一个访问者（Visitor）作为参数。

（4）CconcreteElement

具体元素，实现了抽象元素（Element）所定义的接受操作接口

（5）ObjectStructure

结构对象角色，这是使用访问者模式必备的角色。它具备以下特性：可以提供一个高层接口以允许访问者访问它的元素；如有需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集（如一个列表或无序集合）。（必须存在遍历自身各个对象的方法，这便类似于Java语言当中的Collection概念）

4.优缺点

• 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。
• 缺点：使增加新的数据结构变得困难了。

5.应用场景

（1）一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。
（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，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Visitor模式使得你可以将相关的操作集中起来，定义在一个类中。
（3）当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。
（4）定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

6.实例

（1）需求

男人与女人的区别通过代码实现。

（2）uml类图

（3）代码

a.状态抽象类

package com.longinus.vp;
/**
 * @Title: Action.java
 * @Description: 人性别的分类是稳定的，所以可以在状态类中，增加“男人反应”和“女人反应”两个方法，
 * 方法个数是稳定的，不会很容易的发生变化。
 * @author Longinus 
 * @date 2017年6月27日 下午9:03:40
 * @version V1.0 
 */
public abstract class Action {
    //得到男人结论或反应
    public abstract void getManConclusion(Man concreteElementA);
    //得到男人结论或反应
    public abstract void getWomanConclusion(Woman concreteElementB);
}

b.人抽象类

package com.longinus.vp;
/**
 * @Title: Person.java
 * @Description: “人”抽象类中有一个抽象方法“接受”，它是用来获得“状态”对象的。
 * 每一种具体状态都继承“状态”抽象类，实现两个反应的方法
 * @author Longinus 
 * @date 2017年6月27日 下午9:06:35
 * @version V1.0 
 */
public abstract class Person {
    /**
     * @param visitor 用来获得“状态”对象的
     */
    public abstract void accept(Action visitor);
}

c.男人类

package com.longinus.vp;
public class Man extends Person {
    public String man = "男孩";

    /*
     *首先在客户程序中将具体状态作为参数传递给
     *“男人”类完成了一次分派，然后“男人”类调
     *用作为参数的“具体状态”中的方法“男人反应”
     *同时将自己（this）作为参数传递进去。这便完成
     *了第二次分派
     **/
    @Override
    public void accept(Action visitor) {
        visitor.getManConclusion(this);
    }
}

d.女人类

package com.longinus.vp;
public class Woman extends Person {
    public String woman = "女孩";

    @Override
    public void accept(Action visitor) {
        visitor.getWomanConclusion(this);
    }
}

e.成功状态类

package com.longinus.vp;
public class Success extends Action {
    public String success = "成功";

    @Override
    public void getManConclusion(Man concreteElementA) {
        System.out.println(concreteElementA.man + success + "时，背后多半有一个伟大的女人。");
    }
    @Override
    public void getWomanConclusion(Woman concreteElementB) {
        System.out.println(concreteElementB.woman + success + "时，背后多半有一个不成功的男人。");
    }
}

f.失败状态类

package com.longinus.vp;
public class Failing extends Action {
    public String failing = "失败";

    @Override
    public void getManConclusion(Man concreteElementA) {
        System.out.println(concreteElementA.man + failing + "闷头喝酒，谁也不用劝。");
    }
    @Override
    public void getWomanConclusion(Woman concreteElementB) {
        System.out.println(concreteElementB.woman + failing + "眼泪汪汪，谁也劝不了。");
    }
}

g.恋爱状态类

package com.longinus.vp;
public class Amativeness extends Action {
    public String amativeness = "恋爱";

    @Override
    public void getManConclusion(Man concreteElementA) {
        System.out.println(concreteElementA.man + amativeness + "凡事不懂也要装懂。");
    }
    @Override
    public void getWomanConclusion(Woman concreteElementB) {
        System.out.println(concreteElementB.woman + amativeness + "遇事懂也装作不懂。");
    }
}

h.测试类

package com.longinus.vp;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure o = new ObjectStructure();
        o.attach(new Man());
        o.attach(new Woman());

        Success v1 = new Success();
        o.display(v1);
        Failing v2 = new Failing();
        o.display(v2);
        Amativeness v3 = new Amativeness();
        o.display(v3);
    }
}

i.输出结果

男孩成功时，背后多半有一个伟大的女人。
女孩成功时，背后多半有一个不成功的男人。
男孩失败闷头喝酒，谁也不用劝。
女孩失败眼泪汪汪，谁也劝不了。
男孩恋爱凡事不懂也要装懂。
女孩恋爱遇事懂也装作不懂。