访问者模式

定义：封装某些作用于某种数据结构中各元素的操作，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。

类型：行为类模式

类图：

       访问者模式可能是行为类模式中最复杂的一种模式了，但是这不能成为我们不去掌握它的理由。我们首先来看一个简单的例子，代码如下：

 

1. class A {  

2.     public void method1(){  

3.         System.out.println("我是A");  

4.     }  

5.       

6.     public void method2(B b){  

7.         b.showA(this);  

8.     }  

9. }  

10.   

11. class B {  

12.     public void showA(A a){  

13.         a.method1();  

14.     }  

15. } 

        我们主要来看一下在类A中，方法method1和方法method2的区别在哪里，方法method1很简单，就是打印出一句“我是A”；方法 method2稍微复杂一点，使用类B作为参数，并调用类B的showA方法。再来看一下类B的showA方法，showA方法使用类A作为参数，然后调 用类A的method1方法，可以看到，method2方法绕来绕去，无非就是调用了一下自己的method1方法而已，它的运行结果应该也是“我是 A”，分析完之后，我们来运行一下这两个方法，并看一下运行结果：

 

1. public class Test {  

2.     public static void main(String[] args){  

3.         A a = new A();  

4.         a.method1();  

5.         a.method2(new B());  

6.     }  

7. } 

运行结果为：

我是A
我是A

       看懂了这个例子，就理解了访问者模式的90%，在例子中，对于类A来说，类B就是一个访问者。但是这个例子并不是访问者模式的全部，虽然直观，但是它的可 扩展性比较差，下面我们就来说一下访问者模式的通用实现，通过类图可以看到，在访问者模式中，主要包括下面几个角色：

•  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方法中的参数定义哪些对象是可以被访问的。

• 访问者：实现抽象访问者所声明的方法，它影响到访问者访问到一个类后该干什么，要做什么事情。

• 抽象元素类：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。抽象元素一般有两类方法，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。

• 元素类：实现抽象元素类所声明的accept方法，通常都是visitor.visit(this)，基本上已经形成一种定式了。

• 结构对象：一个元素的容器，一般包含一个容纳多个不同类、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。

 访问者模式的通用代码实现

 

1. abstract class Element {  

2.     public abstract void accept(IVisitor visitor);  

3.     public abstract void doSomething();  

4. }  

5.   

6. interface IVisitor {  

7.     public void visit(ConcreteElement1 el1);  

8.     public void visit(ConcreteElement2 el2);  

9. }  

10.   

11. class ConcreteElement1 extends Element {  

12.     public void doSomething(){  

13.         System.out.println("这是元素1");  

14.     }  

15.       

16.     public void accept(IVisitor visitor) {  

17.         visitor.visit(this);  

18.     }  

19. }  

20.   

21. class ConcreteElement2 extends Element {  

22.     public void doSomething(){  

23.         System.out.println("这是元素2");  

24.     }  

25.       

26.     public void accept(IVisitor visitor) {  

27.         visitor.visit(this);  

28.     }  

29. }  

30. class Visitor implements IVisitor {  

31.   

32.     public void visit(ConcreteElement1 el1) {  

33.         el1.doSomething();  

34.     }  

35.       

36.     public void visit(ConcreteElement2 el2) {  

37.         el2.doSomething();  

38.     }  

39. }  

40.   

41. class ObjectStruture {  

42.     public static List<Element> getList(){  

43.         List<Element> list = new ArrayList<Element>();  

44.         Random ran = new Random();  

45.         for(int i=0; i<10; i++){  

46.             int a = ran.nextInt(100);  

47.             if(a>50){  

48.                 list.add(new ConcreteElement1());  

49.             }else{  

50.                 list.add(new ConcreteElement2());  

51.             }  

52.         }  

53.         return list;  

54.     }  

55. }  

56.   

57. public class Client {  

58.     public static void main(String[] args){  

59.         List<Element> list = ObjectStruture.getList();  

60.         for(Element e: list){  

61.             e.accept(new Visitor());  

62.         }  

63.     }  

64. } 

​访问者模式的优点

• 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。

• 扩展性良好：元素类可以通过接受不同的访问者来实现对不同操作的扩展。

 访问者模式的适用场景

       假如一个对象中存在着一些与本对象不相干（或者关系较弱）的操作，为了避免这些操作污染这个对象，则可以使用访问者模式来把这些操作封装到访问者中去。

       假如一组对象中，存在着相似的操作，为了避免出现大量重复的代码，也可以将这些重复的操作封装到访问者中去。

       但是，访问者模式并不是那么完美，它也有着致命的缺陷：增加新的元素类比较困难。通过访问者模式的代码可以看到，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（也包括访问者类的子类或者实现类），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。所以，访问者模式比较适用于对已有功能的重构，比如说，一个项目的基本功能已经确定下来，元素类的数据已经基本确定下来不会变 了，会变的只是这些元素内的相关操作，这时候，我们可以使用访问者模式对原有的代码进行重构一遍，这样一来，就可以在不修改各个元素类的情况下，对原有功 能进行修改。

 

总结

       正如《设计模式》的作者GoF对访问者模式的描述：大多数情况下，你并需要使用访问者模式，但是当你一旦需要使用它时，那你就是真的需要它了。当然这只是 针对真正的大牛而言。在现实情况下（至少是我所处的环境当中），很多人往往沉迷于设计模式，他们使用一种设计模式时，从来不去认真考虑所使用的模式是否适 合这种场景，而往往只是想展示一下自己对面向对象设计的驾驭能力。编程时有这种心理，往往会发生滥用设计模式的情况。所以，在学习设计模式时，一定要理解 模式的适用性。必须做到使用一种模式是因为了解它的优点，不使用一种模式是因为了解它的弊端；而不是使用一种模式是因为不了解它的弊端，不使用一种模式是 因为不了解它的优点。