设计模式之访问者模式

访问者模式是一种将算法与对象结构分离的软件设计模式。这种模式的工作方法如下：假设拥有一个由许多对象构成的对象结构，这些对象的类都拥有一个accept方法用来接受访问者对象；访问者是一个接口，它拥有一个visit方法，这个方法对访问到的对象结构中不同类型的元素做出不同的反应；在对象结构的一次访问过程中，遍历整个对象结构，对每个元素都实施accept方法，在每个元素的accept方法中回调访问者的visit方法，从而使访问者得以处理对象结构的每个元素；可以针对对象结构设计不同的具体访问者类来完成不同的操作。

这里通过一个实际场景来介绍访问者模式：假设某旅游爱好者决定在假期去北京、上海和深圳旅游，在每个城市都会进行一些不同的活动，需要通过访问者模式来实现。

总的设计方案如下图所示。

首先，针对不同城市抽象出一个City接口。每个城市都通过accept方法接受访问者，其中Visitor表示访问人员的接口。

public interface City {
    public void accept(Visitor visitor);
}

接着，创建具体的城市实体类，包括上述3个城市。每个城市的accept实现完全相同，调用访问者接口中实现的visit方法进行对应的活动。

public class Beijing implements City {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

public class Shanghai implements City {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

public class Shenzhen implements City {

    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

将上述3个城市整合在旅游计划中。此外，用TravelCities类实现City的接口，在accept中对初始化构造的城市列表依次进行访问。

public class TravelCities implements City {
    City[] cities;
    public TravelCities(){
        cities = new City[]{new Beijing(),new Shanghai(),new Shenzhen()};
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        for(int i=0; i<cities.length; i++){
            cities[i].accept(visitor);
        }
    }
}

然后，定义访问者Visitor接口。需要注意，在该接口中包含访问所有城市的visit方法，分别代表该访问者在不同城市的具体活动。

public interface Visitor {
    public void visit(Beijing beijing);
    public void visit(Shanghai shanghai);
    public void visit(Shenzhen shenzhen);
}

假设旅行者是一个人出行，这里实现一个SingleVisitor类，代表该旅行者在不同城市所进行的活动。

public class SingleVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(Beijing beijing) {
        System.out.println("Hello Beijing!");
    }

    @Override
    public void visit(Shanghai shanghai) {
        System.out.println("Hello Shanghai!");
    }

    @Override
    public void visit(Shenzhen shenzhen) {
        System.out.println("Hello Shenzhen!");
    }
}

最后，通过一个Demo类来执行整个流程。

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        TravelCities travelCities = new TravelCities();
        travelCities.accept(new SingleVisitor());
    }
}

上述案例使用访问者模式把结构和行为分离，如果需要多增加行为，则添加新的Visitor或重载已有的Visitor并修改特定的访问行为。