访问者模式

　　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则可以保持不变。

 　　访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开。

　　数据结构的每一个节点都可以接受一个访问者的调用，此节点向访问者对象传入节点对象，而访问者对象反过来执行节点对象的操作。这样的过程叫做"双重分派"。节点调用访问者，将它自己传入，访问者则将某算法针对此节点执行。

1. 结构

类图如下:

涉及的角色如下:

抽象访问者(Visitor)角色：声明了一个或者多个方法操作，形成所有的具体访问者角色必须实现的接口。
具体访问者(ConcreteVisitor)角色：实现抽象访问者所声明的接口，也就是抽象访问者所声明的各个访问操作。
抽象节点(Node)角色：声明一个接受操作，接受一个访问者对象作为一个参数。
具体节点(ConcreteNode)角色：实现了抽象节点所规定的接受操作。
结构对象(ObjectStructure)角色：有如下的责任，可以遍历结构中的所有元素；如果需要，提供一个高层次的接口让访问者对象可以访问每一个元素；如果需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集，如List或Set。

代码如下:

　　抽象访问者角色:为每一个具体节点都准备了一个访问操作。由于有两个节点，因此，对应就有两个访问操作。

package visitor;

public interface Visitor {
    
    void visit(NodeA node);
    
    void visit(NodeB node);
}

package visitor;

public class VisitorA implements Visitor {

    /**
     * 访问A操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        String operationA = node.operationA();
        System.out.println(operationA);
    }


    /**
     * 访问B操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        String operationB = node.operationB();
        System.out.println(operationB);
    }

}

package visitor;

public class VisitorB implements Visitor {

    /**
     * 访问A操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        String operationA = node.operationA();
        System.out.println(operationA);
    }


    /**
     * 访问B操作
     */
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        String operationB = node.operationB();
        System.out.println(operationB);
    }

}

抽象节点类:声明一个接受操作

package visitor;

public abstract class Node {

    public abstract void accept(Visitor visitor);
}

具体节点:除了接受接受方法，还有其他若干个商业方法，比如:operationAoperationB

package visitor;

public class NodeA extends Node {

    /**
     * 接受操作
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    /**
     * NodeA特有的方法
     */
    public String operationA() {
        return "NodeA operationA";
    }

}

package visitor;

public class NodeB extends Node {

    /**
     * 接受操作
     */
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    /**
     * NodeA特有的方法
     */
    public String operationB() {
        return "NodeB operationB";
    }

}

结构对象角色类，这个结构对象角色持有一个聚集，并向外界提供add()方法作为对聚集的管理操作。

package visitor;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ObjectStructure {

    private List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();

    /**
     * 执行方法操作
     */
    public void action(Visitor visitor) {
        for (Node node : nodes) {
            node.accept(visitor);
        }
    }

    /**
     * 添加一个新元素
     */
    public void add(Node node) {
        nodes.add(node);
    }
}

客户端代码:

package visitor;

public class Client {

    private static ObjectStructure objectStructure;

    private static Visitor visitor;

    public static void main(String[] args) {
        objectStructure = new ObjectStructure();

        // 给结构增加一个节点
        objectStructure.add(new NodeA());
        // 给结构增加一个节点
        objectStructure.add(new NodeB());

        // 创建一个访问者
        visitor = new VisitorA();
        objectStructure.action(visitor);
    }
}

结果:

NodeA operationA
NodeB operationB

　　虽然在这个示意性的实现里并没有出现一个复杂的具有多个树枝节点的对象树结构，但是，在实际系统中访问者模式通常是用来处理复杂的对象树结构的，而且访问者模式可以用来处理跨越多个等级结构的树结构问题。这正是访问者模式的功能强大之处。

2.应用

　　一个计算机的访问者模式的例子。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。

类图:

 源码如下:

(1)表示元素的接口

package visitor1;

public interface ComputerPart {

    public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
}

(2)扩展了上述类的实体类。

package visitor1;

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

package visitor1;

public class Monitor implements ComputerPart {

    @Override
    public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
        computerPartVisitor.visit(this);
    }
}

package visitor1;

public class Mouse implements ComputerPart {

    @Override
    public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
        computerPartVisitor.visit(this);
    }
}

相当于结构对象角色:

package visitor1;

public class Computer implements ComputerPart {
    private 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。

package visitor1;

public interface ComputerPartVisitor {

    public void visit(Computer computer);

    public void visit(Mouse mouse);

    public void visit(Keyboard keyboard);

    public void visit(Monitor monitor);
}

(4)实现了上述类的实体访问者。

package visitor1;

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)客户端代码:

package visitor1;

public class Client {

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

结果:

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

3.总结

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。