Java设计模式 14-访问者模式

news2024/11/26 4:32:27

访问者模式

这个模式用的很少，《设计模式》的作者评价为：

大多情况下，你不需要使用访问者模式，但是一旦需要使用它时，那就真的需要使用了

一、测评系统的需求

1)将观众分为男人和女人，对歌手进行测评，当看完某个歌手表演后，得到他们对该歌手不同的评价(评价有不同的种类，比如成功、失败等)

二、传统方式的问题分析

1)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

2)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

3)引出我们会使用新的设计模式 – 访问者模式

三、访问者模式基本介绍

1)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。

2)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

3)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

4)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

四、访问者模式的原理类图

对原理类图的说明-即(访问者模式的角色及职责)

1)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

2)ConcreteVisitor ：是一个具体的访问者实现每个有 Visitor 声明的操作，是每个操作具体实现的部分.

3)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

4)Element ：定义一个 accept 方法，接收一个访问者对象

5)ConcreteElement ：为具体元素，实现了 accept 方法

五、访问者模式应用实例

1)将人分为男人和女人，对歌手进行测评，当看完某个歌手表演后，得到他们对该歌手不同的评价(评价有不同的种类，比如成功、失败等)，请使用访问者模式来说实现

2)思路分析和图解(类图)

3)代码实现

Action：抽象的操作类，他里面是抽象的操作方法

public 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);
}

主函数

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建 ObjectStructure
        ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();
        objectStructure.attach(new Man()); 
        objectStructure.attach(new Woman());

        //成功
        Success success = new Success(); 
        objectStructure.display(success);

        System.out.println("==============="); 
        Fail fail = new Fail(); objectStructure.display(fail);

        System.out.println("=======给的是待定的测评========");

        Wait wait = new Wait(); 
        objectStructure.display(wait);
    }
}

Fail

public class Fail extends Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价该歌手失败 !");
    }

    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println(" 女人给的评价该歌手失败 !");
    }
}

Man

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

ObjectStructure：数据结构

//数据结构，管理很多人（Man , Woman） 
public 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);
        }
    }
    
}

Person：抽象的人类

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

Success

public class Success extends Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价该歌手很成功 !");
    }
    
    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println(" 女人给的评价该歌手很成功 !");
    }
}

Wait

public class Wait extends Action {
    @Override
    public void getManResult(Man man) {
        System.out.println(" 男人给的评价是该歌手待定 ..");
    }
    
    @Override
    public void getWomanResult(Woman woman) {
        System.out.println(" 女人给的评价是该歌手待定 ..");
    }
}

Woman

//说明
//1. 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)
//2. 然后 Woman 类调用作为参数的 "具体方法" 中方法 getWomanResult, 同时将自己(this)作为参数
//	传入，完成第二次的分派
public class Woman extends Person{
    @Override
    public void accept(Action action) {
        action.getWomanResult(this);
    }

}

六、访问者模式的注意事项和细节

优点

1)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

2)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

缺点

1)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

2)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

3)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.

七、理解

通过ObjectStrcure传入对应的person的实现类，并调用其accept()，并传入具体的action的实现类；

Perosn下面的具体实现类，如Man类，他的accept()方法里面又调用了传入的action的方法，并把自己传入(this)

就是man调用accept()，并传入了fail，在man的accept方法中调用了fail的方法，这个fail的方法又想要传入man类，所以就出现了双生派

张三李四去按摩店例子

想到了个例子：
张三和李四访问按摩店，寻找按摩店的技师
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把张三&李四抽象成Element抽象类，为Perosn抽象类；
Perosn抽象类里面有一个抽象方法：呼叫技师，call()方法
按摩店技师抽象成Visitor抽象类，访问者，也就是Technician抽象类；
Technician抽象类里面有：两个实现类，1、金油技师2、腿部技师
他们分别对应对张三按摩方法makeToZhangsan()、对李四按摩方法makeToLisi()
技师Technician抽象类，下面有两个实现，一个是金油技师oilTech类，一个是腿部技师LegsTech类；
他们会实现对应的对张三按摩方法makeToZhangsan()、对李四按摩方法makeToLisi()，并要求传入服务对象，也就是Zhansan类还是Lisi类
Person抽象类有两个实现类，一个是张三Zhansan类，一个是李四Lisi类，
他们实现call()方法，并作出了实现这个方法传入我们要叫的具体技师，如金油技师oilTech类，
在这个call()方法中调用对应技师的服务张三方法makeToZhansan()或对李四按摩方法makeToLisi()
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最后在ObjectStructure，也就是对应的按摩中心的一个集合，里面有增加服务对象方法attch()，和移除服务对象方法detach()，都是传入对应服务对象；
通过这个集合来管理按摩中心的服务的人，如张三、李四
然后有一个服务方法make，去传入对应技师，然后遍历，调用对应里面服务服务对象的call()方法去呼唤技师。