[原创]设计模式访问者模式

访问者模式（Visitor Pattern）是GoF提出的23种设计模式中的一种，属于行为模式。据《大话设计模式》中说算是最复杂也是最难以理解的一种模式了。

定义（源于GoF《Design Pattern》）：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。

从定义可以看出结构对象是使用访问者模式必备条件，而且这个结构对象必须存在遍历自身各个对象的方法。这便类似于Java语言当中的collection概念了。

涉及角色 ：

1.Visitor 抽象访问者角色，为该对象结构中具体元素角色声明一个访问操作接口。该操作接口的名字和参数标识了发送访问请求给具休访问者的具休元素角色，这样访问者就可以通过该元素角色的特定接口直接访问它。

2.ConcreteVisitor.具体访问者角色，实现Visitor声明的接口。

3.Element 定义一个接受访问操作(accept())，它以一个访问者(Visitor)作为参数。

4.ConcreteElement 具体元素，实现了抽象元素(Element)所定义的接受操作接口。

5.ObjectStructure 结构对象角色，这是使用访问者模式必备的角色。它具备以下特性：能枚举它的元素；可以提供一个高层接口以允许访问者访问它的元素；如有需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集（如一个列表或无序集合）。

访问者模式的几个特点：

访问者模式把数据结构和作用于结构上的操作解耦合，使得操作集合可相对自由地演化。

访问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。因为访问者模式使得算法操作增加变得容易。若系统数据结构对象易于变化，经常有新的数据对象增加进来，则不适合使用访问者模式。

访问者模式的优点是增加操作很容易，因为增加操作意味着增加新的访问者。访问者模式将有关行为集中到一个访问者对象中，其改变不影响系统数据结构。其缺点就是增加新的数据结构很困难。

适用情况 ：

1) 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。

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，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Visitor模式使得你可以将相关的操作集中起来 定义在一个类中。

3) 当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。

4)  定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

C++实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Element;
//抽象访问者类
class Visitor
{
public:
    virtual void Visit(Element *element) = 0;
};
//抽象Element类
class Element
{
protected:
    string m_name;
public:
    Element(string name) : m_name(name) {}
    virtual void Accept(Visitor *visitor)
    {
        visitor->Visit(this);
    }
    string &GetName()
    {
        return m_name;
    }
};
//具体Element类
class ConcreteElementA : public Element
{
public:
    ConcreteElementA(string name) : Element(name) {}
};

class ConcreteElementB : public Element
{
public:
    ConcreteElementB(string name) : Element(name) {}
};

//具体的访问者类
class ConcreteVisitorA : public Visitor
{
public:
    void Visit(Element *element)
    {
        cout << element->GetName() << " execute behavior A" << endl;
    }
};

class ConcreteVisitorB : public Visitor
{
public:
    void Visit(Element *element)
    {
        cout << element->GetName() << " execute behavior B" << endl;
    }
};

客户端调用代码：

#include "stdafx.h"
#include "Visitor.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Element *element1 = new ConcreteElementA("元素A");
    Element *element2 = new ConcreteElementB("元素B");
    Visitor *visitor1 = new ConcreteVisitorA();
    Visitor *visitor2 = new ConcreteVisitorB();
    element1->Accept(visitor1);
    element1->Accept(visitor2);
    element2->Accept(visitor1);
    element2->Accept(visitor2);

    delete visitor1, visitor2;
    delete element1, element2;

    getchar();
    return 0;
}

正如上面所说，若数据结构易变，则不适合使用访问者模式，本例中如果Element类的GetName方法参数或名称改变，则所有访问者类均需要变化。

本文只是我对访问者模式的理解，如果有误请大家指正。

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