设计模式（十二）之行为型模式--访问者模式

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一、访问者模式

1、案例分析

1.1 测评系统的需求

将观众分为男人和女人，对歌手进行测评，当看完某个歌手表演后，得到他们对该歌手不同的评价（评价有不同的种类，比如：成功、失败等）

1.2 传统方案

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1.3 传统方式问题分析

（1）如果系统比较小，还是ok的，但是考虑系统增加越来越多的新功能时，对代码改动较大，违反了开闭原则（新增一个待定评价，man和women类都得修改），不利于维护

（2）扩展性不好，比如 增加了新的人员类型，或者管理方法，都不好做

2、访问者模式基本介绍

2.1 基本介绍

（1）访问者模式（Visitor Pattern），封装一些作用于某种数据结构的各元素的操作，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

（2）主要将数据结构与数据操作分离，解决 数据结构 和操作耦合性的问题

（3）访问者模式的基本工作原理：在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。

（4）访问者模式主要应用场景：需要对一个对象结构中的对象进行很多不同操作（这些操作彼此没有关联），同时需要避免让这些操作“污染”这些对象的类，可以选用访问者模式解决

2.2 原理类图

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（1）Visitor是抽象访问者，为该对象结构中的ConcreteElement的每一个类声明一个visit操作

（2）ConcreteVisitor：具体的访问者，实现每个有Visitor声明的操作，是每个操作实现的部分

（3）ObjectStructure能枚举它的元素，可以提供一个高层的接口，用来允许访问者访问元素

（4）Element定义了一个accpet方法，接收一个访问者对象

（5）ConcreteElement为具体元素，实现了accept方法

3、访问者模式案例实例原理类图

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4、代码实例

4.1 Person抽象类

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public abstract class Person {
    //提供一个方法，让访问者可以访问
    public abstract void accept(Action action);
}

4.2 Man类

继承Person类，实现抽象类方法

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public class Man extends Person{
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getManResult(this);
    }
}

4.3 Women类

继承Person类，实现抽象类方法

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public class Women extends Person {
    //说明：
	//（1）这里我们使用到了双分派，即首先在客户端程序中，将具体状态作为参数传递至Women或者man中（第一次分派）
	//（2）然后women类 调用作为参数的“具体方法”中方法getWomenResult，同时将自己（this）作为参数传入，完成第二次的分派
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getWomenResult(this);
    }
}

4.4 Action抽象类

聚合 man和women

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public abstract class Action {
    //得到男性的 测评
    public abstract void getManResult(Man man);

    //得到女性的 测评
    public abstract void getWomenResult(Women men);
}

4.5 Success类

继承Action，实现Action类

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public class Success extends  Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价是：该歌手很成功！ ");
    }

    @Override
    public void getWomenResult(Women men) {
        System.out.println(" 女人给的评价是：该歌手很成功！ ");
    }
}

4.6 Fail类

继承Action，实现Action类

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public class Fail extends  Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价是：该歌手很失败！ ");
    }

    @Override
    public void getWomenResult(Women men) {
        System.out.println(" 女人给的评价是：该歌手很失败！ ");
    }
}

4.7 ObjectStructure类

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import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class ObjectStructure {
    //维护了一个集合
    private List<Person> persons = new LinkedList<>();

    //增加到list
    public void attach(Person p ){
        persons.add(p);
    }

    //移除
    public void detach(Person p){
        persons.remove(p);
    }

    //显示测评情况
    public void display(Action action){
        for (Person p : persons) {
            p.accept(action);
        }
    }
}

4.8 Client类

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();

        objectStructure.attach(new Man());
        objectStructure.attach(new Women());

        //成功
        Success success = new Success();
        objectStructure.display(success);

        System.out.println("==========================");
        Fail fail = new Fail();
        objectStructure.display(fail);
    }
}

结果：

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 男人给的评价是：该歌手很成功！ 
 女人给的评价是：该歌手很成功！ 
==========================
 男人给的评价是：该歌手很失败！ 
 女人给的评价是：该歌手很失败！

4.9 扩展

4.9.1 visitor类

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public class Wait extends Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价是 该歌手待定 ");
    }

    @Override
    public void getWomenResult(Women men) {
        System.out.println(" 女人给的评价是 该歌手待定 ");
    }
}

4.9.2 Client类

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public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();

        objectStructure.attach(new Man());
        objectStructure.attach(new Women());

        //成功
        Success success = new Success();
        objectStructure.display(success);

        System.out.println("==========================");
        Fail fail = new Fail();
        objectStructure.display(fail);

        System.out.println("====给待定的测评=====");
        Wait wait = new Wait();
        objectStructure.display(wait);
    }
}

结果：

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 男人给的评价是：该歌手很成功！ 
 女人给的评价是：该歌手很成功！ 
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 男人给的评价是：该歌手很失败！ 
 女人给的评价是：该歌手很失败！ 
====给待定的测评=====
 男人给的评价是 该歌手待定 
 女人给的评价是 该歌手待定

5、访问者模式的注意事项和细节

5.1 优点

  1. 访问者模式符合单一职责原则，让程序具有优秀的扩展性、灵活性非常高
  2. 访问者模式可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器，适用于数据结构相对稳定的系统

5.2 缺点

  1. 具体元素对访问者公布细节，也就是说访问者关注了其他类的内部细节，这是迪米特法则所不建议的，这样造成了具体元素变更比较困难。

  2. 违背了依赖倒转原则。访问者依赖的是具体元素，而不是抽象元素

    比如在Action类中， public abstract void getManResult(Man man);依赖的是Man，而不是Person

  3. 因此，如果一个系统有比较稳定的数据结构，又有经常变化的功能需求，那么访问者模式就是比较合适的。

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