【设计模式】字节三面:请举例阐释访问者模式

news2024/12/23 11:35:08

今天我们要一起探讨的主题是一种设计模式——访问者模式(Visitor Pattern)。我将从最基础的概念、应用场景，再到实例代码的展示，全方位的为大家剖析访问者模式。而且，我保证，你即使是编程新手，也能理解并开始应用这个设计模式！

首先，让我们先看一眼访问者模式的定义：

“访问者模式是一种将数据操作与数据结构分离的设计模式，它允许在不改变数据结构的情况下添加新的操作。”

你可能会觉得这个定义含混不清，不过别担心！接下来我们将通过一个有趣的例子来了解什么是访问者模式，以及它的作用。

乐园游客与乐园设施

想象一个场景：你是一位乐园的游客，乐园中有各种各样的设施，像过山车、旋转木马、摩天轮等等。作为游客，你可以选择你喜欢的设施进行游玩。

在这个例子中，游客就像是“访问者”，他在乐园中游玩，享受各种设施；而乐园的设施则像是数据结构，它们存在着，等待游客的到来。游客游玩各种设施就像是操作数据结构的过程。过山车、旋转木马、摩天轮等设施天生就有自己的结构，如何去玩它们（如乘坐、体验刺激等）并不会改变它们固有的结构，这就表现出访问者模式的特性—操作与结构分离。

这个例子虽然简单，但是足以让我们对访问者模式有个直观的理解。在这个模式下，数据结构开放访问但是本身并不会进行数据操作，所有的数据操作由访问者完成。

Java例子

假设我们正在为这个乐园编写管理程序。乐园中的设施我们定义抽象基类为Attract，并让不同的设施如RollerCoaster（过山车）、MerryGoRound（旋转木马）和FerrisWheel（摩天轮）都继承它。每种设施我们都要定义一个accept方法，用于接收访问者。

public abstract class Attract {
    public abstract void accept(Visitor visitor);
}

public class RollerCoaster extends Attract {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

public class MerryGoRound extends Attract {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

public class FerrisWheel extends Attract {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

然后，我们定义一个访问者接口Visitor，它有一系列的visit方法，分别与不同的设施对应。

public interface Visitor {
    void visit(RollerCoaster rollerCoaster);
    void visit(MerryGoRound merryGoRound);
    void visit(FerrisWheel ferrisWheel);
}

最后，我们定义一个实际的访问者，游客Tourist。游客会根据他的兴趣和体力情况，选择不同的设施进行游玩。

public class Tourist implements Visitor {
    @Override
    public void visit(RollerCoaster rollerCoaster) {
        // 游客去玩过山车
    }
    @Override
    public void visit(MerryGoRound merryGoRound) {
        // 游客去玩旋转木马
    }
    @Override
    public void visit(FerrisWheel ferrisWheel) {
        // 游客去玩摩天轮
    }
}