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访问者模式

ZHI-XINHUA edited this page Jan 11, 2019 · 1 revision

访问者模式(Visitor)-行为型

访问者模式属于行为型模式。 访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改的话,接受这个操作的数据结构可以保存不变。

意图: 主要将数据结构与数据操作分离。

主要解决: 稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。

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。

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。

如下:一个集合中保存不同类型的对象,不同对象需要打印不一样的效果。在遍历的时候判断类型,这样做扩展性不高而且判断越来越多,不便于维护。

1、访问者模式结构

角色:

  • 抽象访问者(Visitor)角色:声明一个或者多个访问操作,形成所有的具体元素角色必须实现的接口
  • 具体访问者(ConcreteVisitor)角色:实现抽象访问者角色所声明的接口,也就是抽象访问者所声明的各个访问操作
  • 抽象节点(Node)角色:声明一个接受操作,接受一个访问者对象作为一个参量
  • 具体节点角色(ConcreteNode):实现了抽象元素所规定的接受操作
  • 结构对象(ObjectStructure)角色:有如下一下责任
    • 可以遍历结构中的所有元素
    • 如果需要,提供一个高层次的接口让访问者对象可以访问每一个元素
    • 如果需要,可以设计成一个复合对象或者一个聚集,如列(List)或集合(Set)

2、示例代码

(1)访问者接口,visit访问每一个节点。ps:违反了依赖倒置原则,依赖了具体类,没有依赖抽象

/**
 * 抽象访问者(Visitor)角色:声明一个或者多个访问操作,形成所有的具体元素角色必须实现的接口
 */
public interface Visitor {
    /**
     * 对于ModeA的访问操作
     * @param nodeA
     */
    void visit(NodeA nodeA);

    /**
     * 对于NodeB的访问操作
     * @param nodeB
     */
    void visit(NodeB nodeB);
}

(2)具体访问者

/**
 * 具体访问者(ConcreteVisitor)角色:实现抽象访问者角色所声明的接口,也就是抽象访问者所声明的各个访问操作
 */
public class VisitorA implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA nodeA) {
        System.out.println("VisitorA:"+nodeA.operationA());
    }

    @Override
    public void visit(NodeB nodeB) {
        System.out.println("VisitorA:"+nodeB.operationB());
    }
}

class VisitorB implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA nodeA) {
        System.out.println("VisitorB:"+nodeA.operationA());
    }

    @Override
    public void visit(NodeB nodeB) {
        System.out.println("VisitorB:"+nodeB.operationB());
    }
}

(3)抽象节点(Node)角色,值得注意的是,抽象方法accept必须接受访问者对象,目的是让访问者可以访问节点

/**
 * 抽象节点(Node)角色:声明一个接受操作,接受一个访问者对象作为一个参量
 */
abstract  public class Node {
    /**
     * 接受操作
     * @param visitor
     */
    public abstract void accept(Visitor visitor);
}

(4)具体节点角色(ConcreteNode):实现了抽象元素所规定的接受操作

/**
 * 具体节点角色(ConcreteNode):实现了抽象元素所规定的接受操作
 */
public class NodeA extends Node{

    /**
     * 接受操作
     * @param visitor
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    /**
     * NodeA特有方法
     * @return
     */
    public String operationA(){
        return "NodeA is visited";
    }
}

class NodeB  extends Node  {
    /**
     * 接受方法
     * @param visitor
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    /**
     * NodeA特有方法
     * @return
     */
    public String operationB(){
        return "NodeB is visited";
    }
}

(5)结构对象(ObjectStructure)角色,提供遍历结构中的所有元素和保存节点集合

/**
 * 结构对象(ObjectStructure)角色:有如下一下责任
 *  1、可以遍历结构中的所有元素
 *  2、如果需要,提供一个高层次的接口让访问者对象可以访问每一个元素
 *  3、如果需要,可以设计成一个复合对象或者一个聚集,如列(List)或集合(Set)
 */
public class ObjectStructure {
    private Vector nodes;
    private Node node;

    public ObjectStructure(){
        nodes = new Vector();
    }

    /**
     * 执行访问操作
     * @param visitor
     */
    public void traverse(Visitor visitor){
        Enumeration enumeration = nodes.elements();
        while(enumeration.hasMoreElements()){
            Node node  = (Node) enumeration.nextElement();
            //访问操作
            node.accept(visitor);
        }
    }

    /**
     * 添加元素
     * @param node
     */
    public void addNode(Node node){
        nodes.add(node);
    }
}

测试:

public static void main(String[] args) {
    //创建结果对象,保存节点
    ObjectStructure structure = new ObjectStructure();
    structure.addNode(new NodeA());
    structure.addNode(new NodeB());

    //添加访问者A
    Visitor visitorA = new VisitorA();
    //遍历
    structure.traverse(visitorA);

    //添加访问者B
    Visitor visitorB = new VisitorB();
     //遍历
    structure.traverse(visitorB);
}
VisitorA:NodeA is visited
VisitorA:NodeB is visited
VisitorB:NodeA is visited
VisitorB:NodeB is visited

3、使用场景

  • 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
  • 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。
  • 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

4、优缺点

优点: 1、符合单一职责原则。 2、优秀的扩展性。 3、灵活性。

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。

参考:菜鸟教程-访问者模式