Java訪問者模式

在訪問者模式(Visitor Pattern)中，我們使用了一個訪問者類，它改變了元素類的執行算法。通過這種方式，元素的執行算法可以隨著訪問者改變而改變。這種類型的設計模式屬于行為型模式。根據模式，元素對象已接受訪問者對象，這樣訪問者對象就可以處理元素對象上的操作。

介紹

意圖：主要將數據結構與數據操作分離。

主要解決：穩定的數據結構和易變的操作耦合問題。

何時使用：需要對一個對象結構中的對象進行很多不同的并且不相關的操作，而需要避免讓這些操作"污染"這些對象的類，使用訪問者模式將這些封裝到類中。

如何解決：在被訪問的類里面加一個對外提供接待訪問者的接口。

關鍵代碼：在數據基礎類里面有一個方法接受訪問者，將自身引用傳入訪問者。

應用實例：您在朋友家做客，您是訪問者，朋友接受您的訪問，您通過朋友的描述，然后對朋友的描述做出一個判斷，這就是訪問者模式。

優點： ① 符合單一職責原則。 ② 優秀的擴展性。 ③ 靈活性。

缺點： ① 具體元素對訪問者公布細節，違反了迪米特原則。②  具體元素變更比較困難。 ③ 違反了依賴倒置原則，依賴了具體類，沒有依賴抽象。

使用場景： ① 對象結構中對象對應的類很少改變，但經常需要在此對象結構上定義新的操作。 ② 需要對一個對象結構中的對象進行很多不同的并且不相關的操作，而需要避免讓這些操作"污染"這些對象的類，也不希望在增加新操作時修改這些類。

注意事項：訪問者可以對功能進行統一，可以做報表、UI、攔截器與過濾器。

實現

我們將創建一個定義接受操作的 ComputerPart 接口。Keyboard、Mouse、Monitor 和 Computer 是實現了 ComputerPart 接口的實體類。我們將定義另一個接口 ComputerPartVisitor，它定義了訪問者類的操作。Computer 使用實體訪問者來執行相應的動作。

VisitorPatternDemo，我們的演示類使用 Computer、ComputerPartVisitor 類來演示訪問者模式的用法。

步驟 1

定義一個表示元素的接口。

public interface ComputerPart {
   public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
}

步驟 2

創建擴展了上述類的實體類。

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

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

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

public class Computer implements ComputerPart {
   
   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);
   }
}

步驟 3

定義一個表示訪問者的接口。

public interface ComputerPartVisitor {
   public void visit(Computer computer);
   public void visit(Mouse mouse);
   public void visit(Keyboard keyboard);
   public void visit(Monitor monitor);
}

步驟 4

創建實現了上述類的實體訪問者。

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.");
   }
}

步驟 5

使用 ComputerPartDisplayVisitor 來顯示 Computer 的組成部分。

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

步驟 6

執行程序，輸出結果：

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