【设计模式（23）】行为型模式之访问者模式

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如有勘误，欢迎指出和讨论，本文后期也会进行修正和补充

生活中，同一类对象会存在不同的元素，每种元素也存在多种不同的逻辑和处理方式。

比如医生开的处方药，医生会给出不同的组合，患者也有不同的剂量和使用方式；电脑中的不同零件，我们需要根据不同的需求进行采购和组合，以及使用；

这些数据结构相对稳定，但访问方式多种多样。

我们可以用访问者模式，把访问方式从数据结构分离出来，并根据需求定制处理方法。进而避免在扩展的时候，修改数据结构。

1.定义

使用目的：将数据结构与数据操作分离

使用时机：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。

解决问题：稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。

实现方法：在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。

应用实例：计算机中的组件；医生开的药；

优点：

• 符合单一职责原则。
• 优秀的扩展性。
• 灵活性高。

缺点：

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

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。

2.结构

访问者模式包含以下主要角色。

• 抽象访问者（Visitor）角色：定义一个访问具体元素的接口，为每个具体元素类对应一个访问操作 visit() ，该操作中的参数类型标识了被访问的具体元素。
• 具体访问者（ConcreteVisitor）角色：实现抽象访问者角色中声明的各个访问操作，确定访问者访问一个元素时该做什么。
• 抽象元素（Element）角色：声明一个包含接受操作 accept() 的接口，被接受的访问者对象作为 accept() 方法的参数。
• 具体元素（ConcreteElement）角色：实现抽象元素角色提供的 accept() 操作，其方法体通常都是 visitor.visit(this) ，另外具体元素中可能还包含本身业务逻辑的相关操作。
• 对象结构（Object Structure）角色：是一个包含元素角色的容器，提供让访问者对象遍历容器中的所有元素的方法，通常由 List、Set、Map 等聚合类实现。

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3.步骤

1. 创建抽象访问者

   interface ComputerPartVisitor {
       void visit(Computer computer);
   
       void visit(Mouse mouse);
   
       void visit(Keyboard keyboard);
   }
   

2. 创建抽象元素类

   interface ComputerPart {
       void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
   }
   

3. 创建具体元素类

   // 具体元素类-computer
   class Computer implements ComputerPart {
       private List parts;
   
       public Computer() {
           parts = List.of(new Mouse(), new Keyboard());
       }
   
       @Override
       public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
           parts.forEach(m -> m.accept(computerPartVisitor));
           computerPartVisitor.visit(this);
       }
   }
   
   // 具体元素类-mouse
   class Mouse implements ComputerPart {
       @Override
       public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
           computerPartVisitor.visit(this);
       }
   }
   
   // 具体元素类-keyboard
   class Keyboard implements ComputerPart {
       @Override
       public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
           computerPartVisitor.visit(this);
       }
   }
   

4. 创建具体访问者

   // 具体访问者
   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.");
       }
   }
   

测试代码

public class VisitorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ComputerPart computer = new Computer();
        computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());

        System.out.println("------------------------");
        ComputerPart mouse = new Mouse();
        mouse.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());

        System.out.println("------------------------");
        ComputerPart keyboard = new Keyboard();
        keyboard.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());
    }
}

运行结果

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4.扩展

据说访问者模式在开发中使用较为频繁，通常与下面两种设计模式联用

• 迭代器模式：访问者模式中的对象结构是一个包含元素角色的容易，因此我们在遍历容器中的所有元素时，可以使用迭代器模式来提供迭代器

  虽然我感觉Java8提供的流处理就好。。。

• 组合模式：访问者模式中的元素对象，可能是叶子对象或者容器对象，如果元素对象是容器对象，那么就必须使用组合模式

后记

据说使用很频繁。。。很。。。频繁吗？

作者：Echo_Ye

WX：Echo_YeZ

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