二十二、设计模式之访问者模式

二十二、设计模式之访问者模式

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能帮我们干什么？

主要解决什么问题？

主要解决的是 稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。
何时使用：需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而需要避免让这些操作"污染"这些对象的类，使用访问者模式将这些封装到类中。

特点

1. 访问者模式把数据结构和作用于结构上的操作解耦合，使得操作集合可相对自由地演化。
2. 访问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。

因为访问者模式使得算法操作增加变得容易。若系统数据结构对象易于变化，经常有新的数据对象增加进来，则不适合使用访问者模式。

3. 访问者模式的优点是增加操作很容易，因为增加操作意味着增加新的访问者。访问者模式将有关行为集中到一个访问者对象中，其改变不影响系统数据结构。其缺点就是增加新的数据结构很困难。

优缺点

优点

1、符合单一职责原则：凡是适用访问者模式的场景中，元素类中需要封装在访问者中的操作必定是与元素类本身关系不大且是易变的操作，使用访问者模式一方面符合单一职责原则，另一方面，因为被封装的操作通常来说都是易变的，所以当发生变化时，就可以在不改变元素类本身的前提下，实现对变化部分的扩展。
2、扩展性良好：元素类可以通过接受不同的访问者来实现对不同操作的扩展。

缺点：

1. 具体元素对访问者公布了其细节，违反了迪米特法则。
2. 具体元素的增加将导致访问者类的修改，违反了开闭原则。
3. 访问者类依赖了具体类而不是抽象，违反了依赖倒置原则。

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使用的场景

1、 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于其具体类的操作。
2、 需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Visitor模式使得你可以将相关的操作集中起来 定义在一个类中。
3、 当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作。
4、定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

访问者可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器。

角色

1. Visitor 抽象访问者角色，为该对象结构中具体元素角色声明一个访问操作接口。该操作接口的名字和参数标识了发送访问请求给具体访问者的具体元素角色，这样访问者就可以通过该元素角色的特定接口直接访问它。
2. ConcreteVisitor.具体访问者角色，实现Visitor声明的接口。
3. Element 定义一个接受访问操作(accept())，它以一个访问者(Visitor)作为参数。
4. ConcreteElement 具体元素，实现了抽象元素(Element)所定义的接受操作接口。
5. ObjectStructure 结构对象角色，这是使用访问者模式必备的角色。它具备以下特性：能枚举它的元素；可以提供一个高层接口以允许访问者访问它的元素；如有需要，可以设计成一个复合对象或者一个聚集（如一个列表或无序集合）

实现

如何解决：在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。

关键代码：在数据基础类里面有一个方法接受访问者，将自身引用传入访问者。

访问者模式

实现难度： ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️

https://gitcode.net/k316378085/Java/-/tree/master/java/com/kongxiang/raindrop/dp/type/behavior/visitor

举例：
中国有故宫和长城，对于不同国家的访客，对中国的访问，都会有自己的感受和自己的行为。
中国：ObjectStructure
日本访客： ConcreteVisitor
美国访客： ConcreteVisitor

public interface Element {

 public void accept(IVisitor visitor);
}

public class GrateWall implements Element {
    @Override
    public void accept(IVisitor visistor) {
        visistor.visit(this);
    }

    public void walk(){
        System.out.println("十万八千里的长城");
    }
}
public class GuGong implements Element {
    @Override
    public void accept(IVisitor visistor) {
        visistor.visit(this);
    }


    public void see(){
        System.out.println("天坛，故宫");
    }

}
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对象结构

public class China {
    private GuGong guGong = new GuGong();
    private GrateWall grateWall = new GrateWall();

    public void travel(IVisitor visitor) {

        guGong.accept(visitor);
        grateWall.accept(visitor);

    }
}


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访问者

public interface IVisitor {
    public void visit(GuGong element);
    public void visit(GrateWall element);
}

public class JapanVisitor implements IVisitor {
    @Override
    public void visit(GuGong element) {
        element.see();
        // 改变故宫
        System.out.println("小日本 参观故宫，大喊思故衣");
    }

    @Override
    public void visit(GrateWall element) {
        element.walk();
        // 改变故宫
        System.out.println("小日本 累了，大喊一库一库");
    }
}
public class AMerVisitor implements IVisitor {
    @Override
    public void visit(GuGong element) {
        element.see();
        System.out.println("制裁");
    }

    @Override
    public void visit(GrateWall element) {
        element.walk();
        System.out.println("制裁");

    }
}
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总结

访问者模式（Visitor Pattern）是GoF提出的23种设计模式中的一种，属于行为模式。据《大话设计模式》中说算是最复杂也是最难以理解的一种模式了。
从定义可以看出结构对象是使用访问者模式必备条件，而且这个结构对象必须存在遍历自身各个对象的方法。这便类似于Java语言当中的collection概念了。