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。KeyboardMouseMonitorComputer 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 ComputerComputerPartVisitor 类来演示访问者模式的用法。 访问者模式的 UML 图

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.

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