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演算法。通過這種方式,元素的執行演算法可以隨著訪問者改變而改變。這種類型的設計模式屬於行為型模式。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並且不相關的操作,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:在被訪問的類裏面加一個對外提供接待訪問者的介面。

關鍵代碼:在數據基礎類裏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,然後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佈細節,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並且不相關的操作,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、攔截器與篩檢程式。

實現

我們將創建一個定義接受操作的 ComputerPart 介面。KeyboardMouseMonitorComputer 是實現了 ComputerPart 介面的實體類。我們將定義另一個介面 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 ComputerComputerPartVisitor 類來演示訪問者模式的用法。

訪問者模式的 UML 圖

步驟 1

定義一個表示元素的介面。

ComputerPart.java

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

步驟 2

創建擴展了上述類的實體類。

Keyboard.java

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

Monitor.java

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

Mouse.java

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

Computer.java

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介面。

ComputerPartVisitor.java

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。

ComputerPartDisplayVisitor.java

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。

VisitorPatternDemo.java

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

步驟 6

執行程式,輸出結果:

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