[设计模式] 浅谈访问者模式

2024 年 5 月 11 日 星期六
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阅读此文章之前，你可能需要首先阅读以下的文章才能更好的理解上下文。

访问者模式

模式功能说明：允许我们添加新的操作到现有的类结构中，而不需要修改它。

模式思路与原理

  1. 抽象访问者（Visitor）角色：定义一个访问具体元素的接口，为每个具体元素类对应一个访问操作 visit() ，该操作中的参数类型标识了被访问的具体元素。
  2. 具体访问者（ConcreteVisitor）角色：实现抽象访问者角色中声明的各个访问操作，确定访问者访问一个元素时该做什么。
  3. 抽象元素（Element）角色：声明一个包含接受操作 accept() 的接口，被接受的访问者对象作为 accept() 方法的参数。
  4. 具体元素（ConcreteElement）角色：实现抽象元素角色提供的 accept() 操作，其方法体通常都是 visitor.visit(this) ，另外具体元素中可能还包含本身业务逻辑的相关操作。
  5. 对象结构（Object Structure）角色：是一个包含元素角色的容器，提供让访问者对象遍历容器中的所有元素的方法，通常由 List、Set、Map 等聚合类实现。

案例

interface Visitor {
    void visit(Book book);
    void visit(CD cd);
}

class ShoppingVisitor implements Visitor {
    public void visit(Book book) {
        // implement buying operation for book
    }
    public void visit(CD cd) {
        // implement buying operation for CD
    }
}

interface Visitable {
    void accept(Visitor visitor);
}

class Book implements Visitable {
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

class CD implements Visitable {
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

在这个例子中，Visitor接口定义了对每种类型的元素的访问操作。ShoppingVisitor类实现了Visitor接口，定义了对每种元素的具体操作。Visitable接口定义了接受访问者的操作，Book和CD类实现了Visitable接口，定义了接受访问者的具体操作。

使用场景：

  • 访问者模式适用于数据结构相对稳定，算法易变的系统。

优缺点

优点：

  1. 扩展性好。能够在不修改对象结构中的元素的情况下，为对象结构中的元素添加新的功能。
  2. 复用性好。可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能，从而提高系统的复用程度。
  3. 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于结构上的操作解耦，使得操作集合可相对自由地演化而不影响系统的数据结构。
  4. 符合单一职责原则。访问者模式把相关的行为封装在一起，构成一个访问者，使每一个访问者的功能都比较单一。。

缺点：

  1. 增加新的元素类很困难。在访问者模式中，每增加一个新的元素类，都要在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作，这违背了“开闭原则”。
  2. 破坏封装。访问者模式中具体元素对访问者公布细节，这破坏了对象的封装性。
  3. 违反了依赖倒置原则。访问者模式依赖了具体类，而没有依赖抽象类。

总结

访问者模式实现了设计原则中的“开闭原则”，即对扩展开放，对修改关闭。 访问者模式是一种将操作和数据结构分离的设计模式，它解决了在不修改已有代码的前提下，增加新的操作。但是，增加新的数据结构就比较困难了。因此，访问者模式适用于数据结构相对稳定，算法易变的系统。

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