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1. 概念
将作用于某种数据结构的各元素的操作分离出来封装成独立的类,使其在不改变数据结构的前提下可以添加作用于这些元素的新的操作,为数据结构中的每个元素提供访问方式。它将数据的操作与数据结构进行分离,是行为类模式中最复杂的一种模式。
2. 优点
- 扩展性好。能够在不修改对象结构中元素的情况下,为对象结构中的元素添加新的功能。
- 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成都。
- 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于数据结构上的操作解耦,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。
- 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。
3. 缺点
- 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。
- 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。
- 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。
4. 结构与实现
访问者模式实现的关键是如何将作用于元素的操作分离出来封装成独立的类。
4.1 主要角色
- 抽象访问者角色: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。
- 具体访问者角色: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。
- 抽象元素角色: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。
- 具体元素角色: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。
- 对象结构角色: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。
4.2 实现
//抽象访问者 公司
public interface Visitor {
//访问具体元素 纸
void vist(Paper paper);
//访问具体元素 铜
void vist(Cuprum cuprum);
}
//对象构造角色
public class ObjectStructure {
private List<Element> elements = new ArrayList<>();
public void add(Element element) {
elements.add(element);
}
public void remove(Element element) {
elements.remove(element);
}
public void accept(Visitor visitor) {
Iterator<Element> iterator = elements.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
iterator.next().accept(visitor);
}
}
}
//抽象元素
public interface Element {
public abstract void accept(Visitor visitor);
}
//具体元素 纸
public class Paper implements Element {
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.vist(this);
}
public String operation() {
return "纸被使用完毕";
}
}
//具体元素铜
public class Cuprum implements Element {
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.vist(this);
}
public String operation() {
return "铜被使用完毕";
}
}
//具体访问者类 艺术公司
public class ArtCompany implements Visitor{
@Override
public void vist(Paper paper) {
System.out.println("艺术公司用纸完成跑马图");
System.out.println(paper.operation());
}
@Override
public void vist(Cuprum cuprum) {
System.out.println("艺术公司用铜完成大卫雕像");
System.out.println(cuprum.operation());
}
}
//具体访问者 铸币公司
public class MintCompany implements Visitor {
@Override
public void vist(Paper paper) {
System.out.println("铸币公司用纸造了几千万纸币");
System.out.println(paper.operation());
}
@Override
public void vist(Cuprum cuprum) {
System.out.println("铸币公司用铜造了几千万铜币");
System.out.println(cuprum.operation());
}
}
测试
public class VisitorTest {
@Test
public void test1() {
ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();
objectStructure.add(new Paper());
objectStructure.add(new Cuprum());
objectStructure.accept(new ArtCompany());
objectStructure.accept(new MintCompany());
}
}