设计模式之访问者模式

访问者模式

在访问者模式(Visitor Pattern)中,我们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。这种类型的设计模式属于行为型模式。根据模式,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。

介绍

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

我们将创建一个定义接受操作的 ComputerPart 接口。Keyboard、Mouse、Monitor 和 Computer 是实现了 ComputerPart 接口的实体类。我们将定义另一个接口 ComputerPartVisitor,它定义了访问者类的操作。Computer 使用实体访问者来执行相应的动作。
VisitorPatternDemo,我们的演示类使用 Computer、ComputerPartVisitor 类来演示访问者模式的用法。
设计模式之访问者模式
步骤 1
定义一个表示元素的接口。
ComputerPart.java

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

步骤 2
创建扩展了上述类的实体类。
Keyboard.java

public class Keyboard  implements ComputerPart {
   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Monitor.java

public class Monitor  implements ComputerPart {
   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Mouse.java

public class Mouse  implements ComputerPart {
   @Override
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
      computerPartVisitor.visit(this);
   }
}

Computer.java

    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);
   }
}

步骤 3
定义一个表示访问者的接口。
ComputerPartVisitor.java

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

步骤 4
创建实现了上述类的实体访问者。
ComputerPartDisplayVisitor.java

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.");
   }
}

步骤 5
使用 ComputerPartDisplayVisitor 来显示 Computer 的组成部分。
VisitorPatternDemo.java

public class VisitorPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      ComputerPart computer = new Computer();
      computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());
   }
}

步骤 6
执行程序,输出结果:

Displaying Mouse.
Displaying Keyboard.
Displaying Monitor.
Displaying Computer.