访问者模式 ( Visitor Pattern )

访问者模式(Visitor Pattern)使用了一个访问者类,它改变了元素类的执行算法,通过这种方式,元素的执行算法可以随着访问者改变而改变

访问者模式中,元素对象已接受访问者对象,这样访问者对象就可以处理元素对象上的操作

访问者模式属于行为型模式

摘要

  1. 意图:

    主要将数据结构与数据操作分离

  2. 主要解决:

    稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。

  3. 何时使用:

    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

  4. 如何解决:

    在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口

  5. 关键代码:

    在数据基础类里面有一个方法接受访问者,将自身引用传入访问者

  6. 应用实例:

    您在朋友家做客,您是访问者,朋友接受您的访问,您通过朋友的描述,然后对朋友的描述做出一个判断,这就是访问者模式

  7. 优点:

    1. 符合单一职责原则
    2. 优秀的扩展性
    3. 灵活性
  8. 缺点:

    1. 具体元素对访问者公布细节,违反了迪米特原则
    2. 具体元素变更比较困难
    3. 违反了依赖倒置原则,依赖了具体类,没有依赖抽象
  9. 使用场景:

    1. 对象结构中对象对应的类很少改变,但经常需要在此对象结构上定义新的操作
    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,而需要避免让这些操作 "污染"这些对象的类,也不希望在增加新操作时修改这些类
  10. 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

实现

访问者模式

  1. 创建一个定义接受操作的 ComputerPart 接口
  2. 定义类 KeyboardMouseMonitorComputer 实现 ComputerPart 接口
  3. 定义另一个接口 ComputerPartVisitor ,它定义了访问者类的操作
  4. 定义类 Computer 使用实体访问者来执行相应的动作
  5. 定义类 VisitorPatternDemo 使用 ComputerComputerPartVisitor 类来演示访问者模式的用法

范例

1. 定义一个表示元素的接口

ComputerPart.java

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package cn.twle.gof;


public interface ComputerPart {
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
}

2. 创建扩展了上述类的实体类

Keyboard.java

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package cn.twle.gof;


public class Keyboard  implements ComputerPart {

   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Monitor.java

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package cn.twle.gof;


public class Monitor  implements ComputerPart {

   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Mouse.java

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package cn.twle.gof;


public class Mouse  implements ComputerPart {

   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Computer.java

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package cn.twle.gof;


public class Computer implements ComputerPart {

   ComputerPart[] parts;

   public Computer(){
      parts = new ComputerPart[] {new Mouse(), new Keyboard(), new Monitor()};      
   } 


   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      for (int i = 0; i < parts.length; i++) {
         parts[i].accept(computerPartVisitor);
      }
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

3. 定义一个表示访问者的接口

ComputerPartVisitor.java

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package cn.twle.gof;


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

4. 创建实现了上述类的实体访问者

ComputerPartDisplayVisitor.java

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package cn.twle.gof;


public 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.");
   }

   @Override
   public void visit(Monitor monitor) {
      System.out.println("Displaying Monitor.");
   }
}

5. 使用 ComputerPartDisplayVisitor 来显示 Computer 的组成部分

VisitorPatternDemo.java

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package cn.twle.gof;


public class VisitorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      ComputerPart computer = new Computer();
      computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());
   }
}

编译运行以上 Java 范例,输出结果如下

$ javac -d . src/main/cn/twle/gof/VisitorPatternDemo.java
$ java  cn.twle.gof.VisitorPatternDemo
Displaying Mouse.
Displaying Keyboard.
Displaying Monitor.
Displaying Computer.
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