访问者模式 ( Visitor Pattern ) - 设计模式基础教程

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

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
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
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
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
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
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

创建一个定义接受操作的 ComputerPart 接口
定义类 Keyboard 、 Mouse 、 Monitor 和 Computer 实现 ComputerPart 接口
定义另一个接口 ComputerPartVisitor ，它定义了访问者类的操作
定义类 Computer 使用实体访问者来执行相应的动作
定义类 VisitorPatternDemo 使用 Computer 、 ComputerPartVisitor 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.