设计模式 - 浅谈访问者模式

访问者模式

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

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

代码示例

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,BookCD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。


本文链接:

https://pugqq.com/archives/visitor-pattern.html
设计模式 - 浅谈访问者模式 - I/O
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