设计模式:访问者模式(Vistor)

设计模式:访问者模式(Vistor)

访问者模式表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它使你可以在不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

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持不变。为不同类型的元素提供多种访问操作方式,且可以在不修改原有系统的情况下增加新的操作方式,这就是访问者模式的模式动机。

访问者模式即表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作,它使我们可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统,又有易于变化的算法。


访问者模式的角色:

  1. 访问者角色(Visitor):抽象类或者接口,声明访问者可以访问那些元素,具体到程序中就是visit方法中的参数定义哪些对象是可以被访问的。
  2. 具体访问者角色(Concrete Visitor):实现每个访问者角色(Visitor)声明的操作。
  3. 元素角色(Element):抽象类或者接口,定义一个Accept操作,声明接收哪一类访问者访问。抽象元素角色一般有两类方法,一部分是本身的业务逻辑,另外就是允许接收哪类访问者来访问。
  4. 具体元素角色(Concrete Element):实现由元素角色提供的Accept操作。
  5. 对象结构角色(Object Structure):这是使用访问者模式必备的角色。它要具备一下特征:能枚举它的元素;可以提供一个高层的接口以允许该访问者访问它的元素;可以是一个复合(组合)或是一个集合,如一个列表或一个无序集合。

案例

1 访问者角色

public interface IVistor
{
public void visit(ConcreteElement1 e1);
public void visit(ConcreteElement2 e2);
}

2 元素角色

public abstract class Element
{
public abstract void accept(IVistor visitor);
public abstract void doSomething();
}

3 具体访问者角色

public class Visitor implements IVistor
{
@Override
public void visit(ConcreteElement1 e1)
{
e1.doSomething();
}

@Override
public void visit(ConcreteElement2 e2)
{
e2.doSomething();
}
}

4 具体元素角色

public class ConcreteElement1 extends Element
{
@Override
public void accept(IVistor visitor)
{
visitor.visit(this);
}

@Override
public void doSomething()
{
System.out.println("Element1");
}
}
public class ConcreteElement2 extends Element
{
@Override
public void accept(IVistor visitor)
{
visitor.visit(this);
}

@Override
public void doSomething()
{
System.out.println("Element2");
}
}

5 对象结构角色

public class ObjectStructure
{
public static List<Element> getList()
{
List<Element> list = new ArrayList<Element>();
Random ran = new Random();
for(int i=0;i<10;i++)
{
int a = ran.nextInt(100);
if(a>50)
list.add(new ConcreteElement1());
else
list.add(new ConcreteElement2());
}
return list;
}
}

6 测试代码

List<Element> list = ObjectStructure.getList();
for(Element e:list){
e.accept(new Visitor());
}

输出结果:(略)


优缺点

优点

  1. 符合单一职责原则:凡是适用访问者模式的场景中,元素类中需要封装在访问者中的操作必定是与元素类本身关系不大且是易变的操作,使用访问者模式一方面符合单一职责原则,另一方面,因为被封装的操作通常来说都是易变的,所以当发生变化时,就可以在不改变元素类本身的前提下,实现对变化部分的扩展。
  2. 扩展性好:元素类可以通过接受不同的访问者来实现对不通操作的扩展。

缺点:

  1. 增加新的元素类比较困难。在访问者类中,每一个元素类都有它对应的处理方法,也就是说,每增加一个元素类都需要修改访问者类,修改起来相当麻烦。也就是说,在元素类数目不确定的情况下,应该慎用访问者模式。

参考资料

  1. Java设计模式十三:访问者模式(Visitor)

欢迎支持笔者的作品《深入理解Kafka: 核心设计与实践原理》和《RabbitMQ实战指南》,同时欢迎关注笔者的微信公众号:朱小厮的博客(ID: hiddenkafka)。
本文作者: 朱小厮

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