设计模式之访问者模式

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阶段2、深入多线程设计模式

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访问者模式

由于它难理解、难实现。应用它会导致代码的可读性、可维护性变差，所以在开发中很少被用到。

定义

允许一个或者多个操作应用到一组对象上，解耦操作 和对象本身 。

类图

实现

需求: 对PDF、Word格式进行处理，把里面的数据抽取到Txt文本文件中。

1. 定义访问者接口

    /**
     * 访问者接口
     * 包含两个重载函数，分别处理两种不同类型的资源文件。具体选择哪个文件处理，需要在编译时进行绑定，
     * 在各个Resource实现内部，会把this传递给当前方法，这样就可以知道绑定的对象是哪个，选用合适的重载方法进行处理。
     * 具体做什么业务处理，由实现这个visitor接口的具体实现类来决定。
     *
     */
    public interface Visitor {
        /**
         * 定义PDF类型
         * @param pdfResourceFile
         */
        void visit(PdfResourceFile pdfResourceFile);
    
        /**
         * 定义Word类型
         * @param wordResourceFile
         */
        void visit(WordResourceFile wordResourceFile);
    }

2. 定义Visitor实现类

    /**
     * 定义压缩功能访问者实现类
     *
     */
    public class CompressorVisitor implements Visitor{
        /**
         * PDF类型压缩
         * @param pdfResourceFile
         */
        @Override
        public void visit(PdfResourceFile pdfResourceFile) {
            System.out.println("compress pdf");
        }
    
        /**
         * Word类型压缩
         * @param wordResourceFile
         */
        @Override
        public void visit(WordResourceFile wordResourceFile) {
            System.out.println("compress word");
        }
    }

    /**
     * 文件抽取实现类
     *
     */
    public class ExtractVisitor implements Visitor {
        /**
         * PDF文件抽取
         * @param pdfResourceFile
         */
        @Override
        public void visit(PdfResourceFile pdfResourceFile) {
            System.out.println("PDF EXTRACT.");
        }
    
        /**
         * word文件抽取
         * @param wordResourceFile
         */
        @Override
        public void visit(WordResourceFile wordResourceFile) {
            System.out.println("WORD EXTRACT.");
        }
    }

3. 定义ResourceFile抽象类

    /**
     * 资源抽象类
     */
    public abstract class ResourceFile {
        protected String filePath;
        public ResourceFile(String filePath) {
            this.filePath = filePath;
        }
    
        /**
         * 这里可以接收visitor的标准实现，具体功能由Visitor具体实现类决定。
         * 可以接收CompressorVisitor用来压缩文件、ExtractVisitor用来抽取文件内容，将来还会有索引文件建立等功能需求，只需要实现visitor接口即可。
         * 功能的实现
         * @param visitor
         */
        public abstract void accept(Visitor visitor);
    }

4. 定义ResourceFile实现类

    /**
     * PDF资源实现类
     */
    public class PdfResourceFile extends ResourceFile {
        public PdfResourceFile(String filePath) {
            super(filePath);
        }
    
        /**
         * 这里可以接收visitor的标准实现，具体功能由Visitor具体实现类决定。
         * @param visitor
         */
        @Override
        public void accept(Visitor visitor) {
            // 重点。需要传入此时的对象，否则，visitor不晓得调用哪个重载方法
            visitor.visit(this);
        }
    }

    /**
     * Word资源实现类
     */
    public class WordResourceFile extends ResourceFile {
        public WordResourceFile(String filePath) {
            super(filePath);
        }
    
        /**
         *
         * @param visitor
         */
        @Override
        public void accept(Visitor visitor) {
            visitor.visit(this);
        }
    }

5. Main

    /**
     * 访问者模式（GoF）：允许一个或者多个操作应用到一组对象上，解耦操作和对象本身
     * 应用场景：一般来说，访问者模式针对的是一组类型不同的对象（PDF、Word...） ，虽然它们类型不同，但是拥有相同父类或实现相同接口。
     * 在不同的场景下，我们需要对这组对象进行一系列不相关的业务操作，但为了避免不断添加功能导致类（PdfResourceFile、WordResourceFile）不断膨胀，职责越来越不单一
     * 以及频繁地添加功能导致的频繁代码修改，我们使用访问者模式，将对象与操作解耦，将这些业务操作抽离出来，定义在独立的细分的访问者类（CompressorVisitor、ExtractVisitor）中
     */
    public class M {
        public static void main(String[] args) {
            Visitor compress = new CompressorVisitor();
            Visitor extractor = new ExtractVisitor();
            List sourceFiles = listAllResourceFiles("h");
            for (ResourceFile sourceFile : sourceFiles) {
                sourceFile.accept(compress);
            }
    
            for (ResourceFile sourceFile : sourceFiles) {
                sourceFile.accept(extractor);
            }
    
        }
    
        private static List listAllResourceFiles(String resourcePath) {
            ArrayList resourceFiles = new ArrayList<>();
            resourceFiles.add(new PdfResourceFile("a.pdf"));
            resourceFiles.add(new WordResourceFile("b.word"));
            return resourceFiles;
        }
    }

扩展

    /**
     * 功能扩展一：建立索引文件
     */
    public class IndexVisitor implements Visitor{
        @Override
        public void visit(PdfResourceFile pdfResourceFile) {
            System.out.println("对PDF建立索引");
        }
    
        @Override
        public void visit(WordResourceFile wordResourceFile) {
            System.out.println("对Word建立索引");
        }
    }
    
    
    
    
    // 索引文件
    IndexVisitor indexVisitor = new IndexVisitor();
    for (ResourceFile sourceFile : sourceFiles) {
        sourceFile.accept(indexVisitor);
    }

总结

1. 一般来说，访问者模式 针对的是一组类型不同的对象。不过，尽管这组对象的类型是不同的，但是，它们继承相同的父类或者实现相同的接口。
2. 访问者模式允许一个或者多个操作应用到一组对象上，设计意图是解耦操作和对象本身，保持类职责单一、满足开闭原则以及降低代码的复杂性。
3. 对于访问者模式，学习的主要难点在代码实现。而代码实现比较复杂的主要原因是，函数重载在大部分面向对象编程语言中是静态绑定的。也就是说，调用类的哪个重载函数，是在编译期间，由参数的声明类型决定的，而非运行时，根据参数的实际类型决定的。
4. 正是因为代码实现难理解，所以，在项目中应用这种模式，会导致代码的可读性比较差。