【Java】我所知道设计模式之访问者模式

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

abstract class Action {
//得到男性 的测评
public abstract void getManResult(Man man);
//得到女的 测评
public abstract void getWomanResult(Woman woman);
}

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

class Success extends Action {
@Override
public void getManResult(Man man) {
System.out.println(" 男人给予该歌手评价：支持 !");
}
@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
System.out.println(" 女人给予该歌手评价：支持 !");
}
}
class Fail extends Action {
@Override
public void getManResult(Man man) {
System.out.println(" 男人给予该歌手评价：不支持 !");
}
@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
System.out.println(" 女人给予该歌手评价：不支持 !");
}
}

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

//数据结构，管理很多人（Man , Woman）
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);
}
}
}

public static void main(String[] args) {
//创建投票人
//创建支持者的ObjectStructure
ObjectStructure objectSucessStructure = new ObjectStructure();
objectSucessStructure.attach(new Man());
objectSucessStructure.attach(new Woman());
objectSucessStructure.display(new Success());
}
男人给予该歌手评价：支持 !
女人给予该歌手评价：支持 !

前言介绍

接下里介绍的是Java 的设计模式之一：访问者模式

我们还是以一个问题进行展开，引入访问者模式

现在有一个歌手表演系统，每当歌手演唱完后，将观众分为男人与女人，得到他们对歌手的表演评价：支持，不支持，待定

那你会怎么制作这个评价系统？

一、使用传统模式解决问题

当只有男人、女人的时候，创建一个抽象类，分别实现男人、女人的投票机制

传统方式的问题分析

如果系统比较小，还是 ok 的，但是考虑系统增加越来越多新的功能时，对代码改动较大，违反了 ocp 原则， 不利于维护

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

当添加小孩、老人的投票机制，不好扩展

但添加弃权的投票方式，要修改原来的代码类

这时引出我们会使用新的设计模式 – 访问者模式

二、什么是访问者模式

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

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问题

访问者模式的基本工作原理是：在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口

访问者模式主要应用场景是：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

访问者模式的原理类图

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

ConcreteVisitor ：是一个具体的访问值 实现每个有 Visitor 声明的操作，是每个操作实现的部分.

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

Element 定义一个 accept 方法，接收一个访问者对象

ConcreteElement 为具体元素，实现了 accept 方法

三、使用访问者解决问题

根据思路，我们先创建抽票方式的抽象类

abstract class Action {
//得到男性 的测评
public abstract void getManResult(Man man);
//得到女的 测评
public abstract void getWomanResult(Woman woman);
}

再根据思路创建投票人的抽象类

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

这时我们根据思路创建支持、不支持等具体投票方式

class Success extends Action {
@Override
public void getManResult(Man man) {
System.out.println(" 男人给予该歌手评价：支持 !");
}
@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
System.out.println(" 女人给予该歌手评价：支持 !");
}
}
class Fail extends Action {
@Override
public void getManResult(Man man) {
System.out.println(" 男人给予该歌手评价：不支持 !");
}
@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
System.out.println(" 女人给予该歌手评价：不支持 !");
}
}

再根据思路创建具体的投票人，分别为成年男人小明，成人女人小红

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

说明

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 Woman 中(第一次分派)

然后 Woman 类调用作为参数的 "具体方法" 中方法 getResult, 同时将自己(this)作为参数传入，完成第二次的分派

接下来创建ObjectStructure （投票方式 + 投票人）这种数据结构管理

//数据结构，管理很多人（Man , Woman）
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);
}
}
}

这时我们使用demo 来体会看看访问者模式是怎么解决这个问题的

public static void main(String[] args) {
//创建投票人
//创建支持者的ObjectStructure
ObjectStructure objectSucessStructure = new ObjectStructure();
objectSucessStructure.attach(new Man());
objectSucessStructure.attach(new Woman());
objectSucessStructure.display(new Success());
}
男人给予该歌手评价：支持 !
女人给予该歌手评价：支持 !

四、访问者模式的注意事项和细节

Ø 优点

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

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

Ø 缺点

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

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

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

参考资料

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：访问者模式

Refactoring.Guru：《深入设计模式》

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