Java设计模式之 [14] 行为型模式 - 访问者模式

简介

1.访问者模式(Visitor Pattern) 封装一些作用于某种数据类型结构的各个元素的操作,它可以在不改变数据结构的情况前提下定义作用于这些元素的新操作
2.主要将数据结构和数据操作分离,解决数据结构和操作耦合性问题
3.访问者模式的基本工作原理:在被访问的类里面加一个对外提供待访问者的接口
4.访问者模式的主要应用场景:需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的操作(这些操作之间彼此没有关联),同时需要避免让这些操作"污染"这些对象的类,可以选用访问者模式解决

访问者模式原理类图与分析说明

类图

说明

1.Visitor 是抽象访问的,为该对象结构中的ConcreteElement的每一个类声明一个visitor操作
2.ConcreteVisitor 是一个具体的访问值.实现每个有Visitor的声明的操作,是每个操作实现的部分
3.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
4.Element 定义一个accept方法,可以接收一个访问者对象
5.ConcreteElement 为具体元素 ,实现了 accept 方法

案例需求 完成评测系统

1.将观众分为男人和女人,对歌手进行评测,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)

问题分析

1.如果系统比较小,还是ok的,但是考虑到系统增加越来越多的新的功能的时候,对代码盖公过大.违反了 OCP 原则
2.拓展性不好,比如 增加了 新的人员类型,或者管理方法,都不好做

具体实现

1.思路分析和图解(类图)

类图

2,代码实现

public abstract class Action {  
    //得到男性 的测评
    public abstract void getManResult(Man man);
    
    public abstract void getWomanResult(Woman woman);
}   

public abstract class Person {

    //提供一个方法 使得访问者可以访问
    
    public abstract void accept(Action action);
}

//说明
//1.这里使用了双分派 即首先先在客户端程序中,将具体的状态作为参数传递到Man中(第一次分派)
//2.然后Woman 类调用作为参数的具体方法,中方法 getWomanResult.同时将自己 this 作为参数(第二次分派)
public class Man extends Person {

    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getManResult(this);
    }

}

public class Woman extends Person {
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getWomanResult(this);
    }
}

public class Success extends Action{

    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给评价是 success ");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println(" 女人给评价是 success ");
    }

}

public class Fail extends Action{

    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给评价是 fail ");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println(" 女人给评价是 fail ");
    }

}

//数据结构 管理很多的人
public class ObjectStructure {
    //维护了一个集合
    private List persons = new LinkedList();
    
    //添加到list
    public void attach(Person p) {
        persons.add(p);
    }
    
    //移除
    public void datach(Person p) {
        persons.remove(p);
    }
    
    //显示测评情况
    public void display(Action action) {
        for (Person p : persons) {
            p.accept(action);
        }
    }
 }

测试

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

打印结果

 男人给评价是 success 
 男人给评价是 success 
 男人给评价是 success 
 女人给评价是 success 
 女人给评价是 success 
 女人给评价是 success 
 女人给评价是 success 
 女人给评价是 success 
-----------------------
 男人给评价是 fail 
 男人给评价是 fail 
 男人给评价是 fail 
 女人给评价是 fail 
 女人给评价是 fail 
 女人给评价是 fail 
 女人给评价是 fail 
 女人给评价是 fail 

应用案例的小结

上面提到了双分派,所谓双分派是指不管类怎么变化.我们都能找到期望的方法执行.双分派意味着得到执行的操作取决于请求的种类和两个接收者的类型

以上述实例为例,假设需要添加一个Wait的状态类,考察Man类和Woman类的反应.由于使用了双分派,此时 只需要增加一个Action子类就可以在客户端调用即可,不需要再改动其他任何代码

访问者模式注意事项和细节

优点
1.访问者模式符合单一职责原则,让程序具有优秀的拓展性,灵活性非常高
2.访问者模式可以对功能进行统一,可以做成报表,UI 拦截器和过滤器,适用于数据结构稳定的系统

缺点
1.具体元素对访问者公布细节,也就是访问者关注了其他类的内部细节,这是迪米特法则所不建议的,这样造成了具体元素更加困难
2.违背了依赖倒转原则 ,访问者访问的是具体元素,而不是抽象元素
3.因此,如果有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,那么访问者模式是比较适合的