设计模式-访问者模式

一、定义

访问者模式（Visitor Pattern）是一个相对简单的模式，其定义如下：Represent an operation to be performed on the elements of an object structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates. （封装一些作用于某种 数据结构中的各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的 操作。）

访问者模式的通用类图如图所示。

我们来看这几个角色的职责。

• Visitor——抽象访问者

抽象类或者接口，声明访问者可以访问哪些元素，具体到程序中就是visit方法的参数定 义哪些对象是可以被访问的。

• ConcreteVisitor——具体访问者

它影响访问者访问到一个类后该怎么干，要做什么事情。

• Element——抽象元素

接口或者抽象类，声明接受哪一类访问者访问，程序上是通过accept方法中的参数来定 义的。

• ConcreteElement——具体元素

实现accept方法，通常是visitor.visit(this)，基本上都形成了一种模式了。

• ObjectStruture——结构对象

元素产生者，一般容纳在多个不同类、不同接口的容器，如List、Set、Map等，在项目 中，一般很少抽象出这个角色。

//抽象元素

public abstract class Element { 
    //定义业务逻辑 
    public abstract void doSomething(); 
    //允许谁来访问 
    public abstract void accept(IVisitor visitor);
}

//具体元素

public class ConcreteElement1 extends Element{ 
    //完善业务逻辑 
    public void doSomething(){
        //业务处理
    }
    //允许那个访问者访问 
    public void accept(IVisitor visitor){
        visitor.visit(this);
    }
}

public class ConcreteElement2 extends Element{ 
    //完善业务逻辑 
    public void doSomething(){
        //业务处理
    }
    //允许那个访问者访问
    public void accept(IVisitor visitor){
        visitor.visit(this);
    }
}

//抽象访问者
public interface IVisitor {
    //可以访问哪些对象
    public void visit(ConcreteElement1 el1); 
    public void visit(ConcreteElement2 el2);
}

//具体访问者

public class Visitor implements IVisitor {
    //访问el1元素
    public void visit(ConcreteElement1 el1) {
        el1.doSomething(); 
    }
    //访问el2元素
    public void visit(ConcreteElement2 el2) {
        el2.doSomething();
    }
}

//结构对象

public class ObjectStruture {
    //对象生成器，这里通过一个工厂方法模式模拟
    public static Element createElement(){
        Random rand = new Random(); 
        if(rand.nextInt(100) > 50){
            return new ConcreteElement1();
        }else{
            return new ConcreteElement2();
        }
    }
}

//场景类

public class Client {
    public static void main(String[] args) { 
        for(int i=0;i<10;i++){ 
            //获得元素对象
            Element el = ObjectStruture.createElement();
            //接受访问者访问
            el.accept(new Visitor());
        }
    }
}

二、应用

2.1 优点

• 符合单一职责原则

具体元素角色也就是Employee抽象类的两个子类负责数据的加载，而Visitor类则负责报 表的展现，两个不同的职责非常明确地分离开来，各自演绎变化。

• 优秀的扩展性

由于职责分开，继续增加对数据的操作是非常快捷的，例如，现在要增加一份给大老板 的报表，这份报表格式又有所不同，直接在Visitor中增加一个方法，传递数据后进行整理打 印。

• 灵活性非常高

2.2 缺点

• 具体元素对访问者公布细节

访问者要访问一个类就必然要求这个类公布一些方法和数据，也就是说访问者关注了其 他类的内部细节，这是迪米特法则所不建议的。

• 具体元素变更比较困难

具体元素角色的增加、删除、修改都是比较困难的，就上面那个例子，你想想，你要是 想增加一个成员变量，如年龄age，Visitor就需要修改，如果Visitor是一个还好办，多个呢？ 业务逻辑再复杂点呢？

• 违背了依赖倒置转原则

访问者依赖的是具体元素，而不是抽象元素，这破坏了依赖倒置原则，特别是在面向对象的编程中，抛弃了对接口的依赖，而直接依赖实现类，扩展比较难。

2.3 使用场景

• 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖 于其具体类的操作，也就说是用迭代器模式已经不能胜任的情景。

• 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同并且不相关的操作，而你想避免让这些操 作“污染”这些对象的类。

总结一下，在这种地方你一定要考虑使用访问者模式：业务规则要求遍历多个不同的对 象。这本身也是访问者模式出发点，迭代器模式只能访问同类或同接口的数据（当然了，如 果你使用instanceof，那么能访问所有的数据，这没有争论），而访问者模式是对迭代器模式 的扩充，可以遍历不同的对象，然后执行不同的操作，也就是针对访问的对象不同，执行不 同的操作。访问者模式还有一个用途，就是充当拦截器（Interceptor）角色，这个我们将在 混编模式中讲解。