Java訪問者設計模式詳細講解

更新時間：2022年11月23日 16:58:28 作者：lpf_wei

大多數(shù)情況下你不需要訪問者模式，但當一旦需要訪問者模式時，那就是真的需要它了，這是設計模式創(chuàng)始人的原話。可以看出應用場景比較少，但需要它的時候是不可或缺的，這篇文章就開始學習最后一個設計模式——訪問者模式

這些被處理的數(shù)據(jù)元素相對穩(wěn)定而訪問方式多種多樣的數(shù)據(jù)結構，如果用“訪問者模式”來處理比較方便。訪問者模式能把處理方法從數(shù)據(jù)結構中分離出來，并可以根據(jù)需要增加新的處理方法，且不用修改原來的程序代碼與數(shù)據(jù)結構，這提高了程序的擴展性和靈活性。

1.模式的定義

訪問者（Visitor）模式：是將作用于某種數(shù)據(jù)結構中的各元素的操作分離出來封裝成獨立的類，使其在不改變數(shù)據(jù)結構的前提下可以添加作用于這些元素的新的操作，為數(shù)據(jù)結構中的每個元素提供多種訪問方式。它將對數(shù)據(jù)的操作與數(shù)據(jù)結構進行分離，是行為類模式中最復雜的一種模式。

訪問者設計模式主要解決：java多態(tài)方法重載的靜態(tài)化問題。

2.訪問者設計模式的優(yōu)點與不足

訪問者（Visitor）模式是一種對象行為型模式，其主要優(yōu)點:

擴展性好。能夠在不修改對象結構中的元素的情況下，為對象結構中的元素添加新的功能。
復用性好。可以通過訪問者來定義整個對象結構通用的功能，從而提高系統(tǒng)的復用程度。
靈活性好。訪問者模式將數(shù)據(jù)結構與作用于結構上的操作解耦，使得操作集合可相對自由地演化而不影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構。
符合單一職責原則。訪問者模式把相關的行為封裝在一起，構成一個訪問者，使每一個訪問者的功能都比較單一。

訪問者（Visitor）模式的不足：

增加新的元素類很困難。在訪問者模式中，每增加一個新的元素類，都要在每一個具體訪問者類中增加相應的具體操作，這違背了“開閉原則”。
破壞封裝。訪問者模式中具體元素對訪問者公布細節(jié)，這破壞了對象的封裝性。
違反了依賴倒置原則。訪問者模式依賴了具體類，而沒有依賴抽象類。

3.訪問者設計模式的實現(xiàn)思路

訪問者（Visitor）模式實現(xiàn)的關鍵是如何將作用于元素的操作分離出來封裝成獨立的類

訪問者模式包含以下主要角色。

抽象訪問者（Visitor）角色：定義一個訪問具體元素的接口，為每個具體元素類對應一個訪問操作 visit() ，該操作中的參數(shù)類型標識了被訪問的具體元素。
具體訪問者（ConcreteVisitor）角色：實現(xiàn)抽象訪問者角色中聲明的各個訪問操作，確定訪問者訪問一個元素時該做什么。
抽象元素（Element）角色：聲明一個包含接受操作 accept() 的接口，被接受的訪問者對象作為 accept() 方法的參數(shù)。
具體元素（ConcreteElement）角色：實現(xiàn)抽象元素角色提供的 accept() 操作，其方法體通常都是 visitor.visit(this) ，另外具體元素中可能還包含本身業(yè)務邏輯的相關操作。
對象結構（Object Structure）角色：是一個包含元素角色的容器，提供讓訪問者對象遍歷容器中的所有元素的方法，通常由 List、Set、Map 等聚合類實現(xiàn)。

4.訪問者設計模式實例

場景介紹：統(tǒng)計不同水果的價格，不同的水果放置到不同的集合，但是由于java多態(tài)中方法重載是靜態(tài)化的不足，導致統(tǒng)計不出來價格，就可以使用訪問者設計模式來處理。

public interface Fruit {
    int price();
    void draw();
    int accept(Visit visit);
}
public class Apple implements Fruit {
    private int price = 100;
    public Apple(){
    }
    public Apple(int price){
        this.price = price;
    }
    public void pack(AppleBag bag){
        bag.pack();
    }
    @Override
    public int price() {
        return price;
    }
    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("蘋果紅富士");
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
    public int accept(Visit visit){
        /*指針可以傳遞真實類型*/
        return visit.sell(this);
    }
}
public class Banana implements Fruit {
    private int price = 60;
    @Override
    public int price() {
        return price;
    }
    public void pack(BananaBag bag){
        bag.pack();
    }
    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("仙人蕉");
    }
    public int accept(Visit visit){
        return visit.sell(this);
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}
public class Orange implements Fruit {
    private String name = "";
    private int price = 70;
    public Orange(String name,int price){
        this.price = price;
        this.name = name;
    }
    public void pack(OrangeBag bag){
        bag.pack();
    }
    @Override
    public int price() {
        return price;
    }
    @Override
    public void draw() {
        System.out.print("砂糖桔");
    }
    public int accept(Visit visit){
        return visit.sell(this);
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
}
public class Visit {
	/*蘋果計價*/
	public int sell(Apple apple){
		System.out.println("apple's price: ￥50");
		return 50;
	}
	/*桔子計價*/
	public int sell(Orange orange){
		System.out.println("orange's price: ￥20");
		return 20;
	}
	/*香蕉計價*/
	public int sell(Banana banana){
		System.out.println("banana's price: ￥30");
		return 30;
	}
	//其它水果計價
	public int sell(Fruit fruit){
		System.out.println("other price: ￥10");
		return 10;
	}
}
public class VisitClient {
    private static Visit visit = new Visit();
    /*庫存*/
    private static List<Fruit> list = new ArrayList<>();
    static {
        list.add(StaticFactory.getFruitApple());
        list.add(StaticFactory.getFruitOrange());
        list.add(StaticFactory.getFruitBanana());
        list.add(StaticFactory.getFruitApple());
        list.add(StaticFactory.getFruitOrange());
    }
    private static int price() {
        int total = 0;
        for (Fruit fruit : list) {
            total += fruit.accept(visit);
        }
        System.out.println("總價值：" + total);
        return total;
    }
      public static void main(String[] args) {
        price();
    }

訪問者設計模式的關鍵是：不能直接使用visit對象直接調(diào)用sell方法將水果對象傳遞進去，因為直接傳遞進去由于方法重載的靜態(tài)化問題，不會執(zhí)行相應的方法，需要是使用fruit的accept方法才行。