设计模式——访问者模式-CFANZ编程社区

模式介绍

访问者模式(VisitorPatterm)，封装一些作用于某种数据结构的各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。
主要将数据结构与数据操作分离，解决数据结构和操作耦合性问题。
访问者模式的基本工作原理是:在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。
访问者模式主要应用场景是:需要对一个对象结构中的对象进行很多不同操作(这些操作彼此没有关联)，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。

UML类图

类图解析：

Visitor：是抽象访问者，为该对象结构中的ConcreteElement的每一个类声明一个visit操作。
ConcreteVisitor :是一个具体的访问值实现每个有Visitor 声明的操作，是每个操作实现的部分。
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。
Element:定义一个accept方法，接收一个访问者对象。
ConcreteElement:为具体元素，实现了accept 方法。

访问者模式案例

背景介绍：校园歌手海选环节，观众根据歌手表现，(歌手的受众人群可以查看)可以投出晋级和淘汰选择

Action及其子类Success、Fail:

public abstract class Action {
    // 工具观众得到测评结果
    public abstract void getResult(Spectator spectator);
}

public class Success extends Action{
    @Override
    public void getResult(Spectator spectator) {
        System.out.println(spectator.getSex() + "\t" + spectator.getName() + "\t给出晋级...");
    }
}

public class Fail extends Action{
    @Override
    public void getResult(Spectator spectator) {
        System.out.println(spectator.getSex() + "\t" + spectator.getName() + "\t给出淘汰...");
    }
}

Spectator及其子类Male、Female

public abstract class Spectator {
     private String name;
     private String sex;

    public Spectator(String name, String sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

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

public class Male extends Spectator {
    public Male(String name, String sex) {
        super(name, sex);
    }

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

public class Female extends Spectator {
    public Female(String name, String sex) {
        super(name, sex);
    }

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

ObjectStructure类

public class ObjectStructure {
    // 维护集合
    private List<Spectator> spectators = new ArrayList<>();

    /**
     * 添加
     * @param spectator
     */
    public void attach(Spectator spectator) {
        spectators.add(spectator);
    }

    /**
     * 删除
     * @param spectator
     */
    public void detach(Spectator spectator) {
        spectators.remove(spectator);
    }

    /**
     * 显示
     * @param action
     */
    public void display(Action action) {
        spectators.forEach(spectators.forEach(spectator -> spectator.accept(action)));
    }
}

Client测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure successPersons = new ObjectStructure();
        ObjectStructure failPersons = new ObjectStructure();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Spectator spectator;
            if (i % 2 == 0) {
                spectator = new Male(i + "号 ","男");
            } else {
                spectator = new Female(i + "号 ","女");
            }
            if (i % 2 == 0) {
                successPersons.attach(spectator);
            } else {
                failPersons.attach(spectator);
            }
        }
        Action success = new Success();
        Action fail = new Fail();

        System.out.println("-----success-----");
        successPersons.display(success);
        System.out.println("------fail------");
        failPersons.display(fail);
    }
}

实现结果:

在此基础上在添加一个Wait类,即观众可以思考后在选择

无需修改其他类，只需扩展Action类即可，代码如下

public class Wait extends Action {
    @Override
    public void getResult(Spectator spectator) {
        System.out.println(spectator.getSex() + "\t" + spectator.getName() + "\t正在选择中...");
    }
}

Client测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure successPersons = new ObjectStructure();
        ObjectStructure failPersons = new ObjectStructure();
        ObjectStructure waitPersons = new ObjectStructure();

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            Spectator spectator;
            if (i % 2 == 0) {
                spectator = new Male(i + "号 ","男");
            } else {
                spectator = new Female(i + "号 ","女");
            }
            if (i % 3 == 0) {
                successPersons.attach(spectator);
            } else if (i % 3 == 1) {
                failPersons.attach(spectator);
            } else {
                waitPersons.attach(spectator);
            }
        }
        Action success = new Success();
        Action fail = new Fail();
        Action wait = new Wait();

        System.out.println("-----success-----");
        successPersons.display(success);
        System.out.println("------fail------");
        failPersons.display(fail);
        System.out.println("------wait-------");
        waitPersons.display(wait);
    }
}

实现结果:

应用案例的小结-双分派

double dispatch（双分派）则在选择一个方法的时候，不仅仅要根据消息接收者（receiver）的运行时型别（Run time type），还要根据参数的运行时型别（Run time type）。

访问者模式的注意事项和细节

优点
- 访问者模式符合单一职责原则、让程序具有优秀的扩展性、灵活性非常高。
- 访问者模式可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器，适用于数据结构相对稳定的系统。
缺点
- 具体元素对访问者公布细节，也就是说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变更比较困难。
- 如果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，那么访问者模式就是比较合适的。