访问者模式

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无场景,不设计,有这样的一个需求(评测系统):

将观众分为学生和在职人员,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)

传统的解决方法:

将评测人员做一个抽象类,然后在按照不同类型的子类来继承它

类图:

访问者模式

按照传统方案的解决方式相信大家也是有了一定的思路了,。但是传统方法解决是有一定的弊端

传统方案的问题分析:

  • 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

针对上述方案的弊端引出了我们本次要讲的主题.访问者模式

访问者模式

基本概念

  • 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
  • 主要将数据结构和数据操作分离,解决数据结构操作耦合性的问题
  • 访问者模式基本的工作原理是:在被访问的类里面加一个对外提供接待访问的接口
  • 访问者模式主要应用场景:需要对一个对象结构中的对象进行很多种不同的操作(这些操作彼此没有关联),同时要避免这些操作”污染”这些对象那个的类,可以选用访问者模式解决.

访问者模式的原理类图

访问者模式

类图分析

  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
  4. ConcreteElement 为具体元素,实现了accept 方法

好了讲了这么多的理论知识:估计也是迷迷糊糊的,直接针对上述案例来撸代码吧,使用访问者模式解决评测系统的问题:

应用案例类图:

访问者模式

代码展示

  • Action
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);
}
  • Person
public abstract class Person {

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

@Override
public void accept(Action action) {
// TODO Auto-generated method stub
action.getManResult(this);
}

}
  • Woman(继承Person)

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) {
// TODO Auto-generated method stub
action.getWomanResult(this);
}

}
  • Success(继承Action)
public class Success extends Action {

@Override
public void getManResult(Man man) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 男人给的评价该歌手很成功 !");
}

@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 女人给的评价该歌手很成功 !");
}

}
  • Fail(继承Action)
public class Fail extends Action {

@Override
public void getManResult(Man man) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 男人给的评价该歌手失败 !");
}

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

}
  • ObjectStructure(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);
}
}
}
  • Client(调用者)
public class Client {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//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);

}

}

以上代码就是访问者模式的简单使用。但是有的小伙伴就会有疑问,这也没有体现出它的优越之处。请看接下来的需求:

  • 假设我们要添加一个Wait的状态类,考察Man类和Woman类的反应

由于使用了双分派只需增加一个Action子类即可在客户端调用即可,不需要改动任何其他类的代码

  • Wait(新增的状态,也要继承Action)
public class Wait extends Action {

@Override
public void getManResult(Man man) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 男人给的评价是该歌手待定 ..");
}

@Override
public void getWomanResult(Woman woman) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println(" 女人给的评价是该歌手待定 ..");
}

}

Client端只需要增加两行代码即可测试

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

到这里是不是感觉到访问者模式的优点。

简单总结一下吧:

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

*讲到这里本章节的访问者模式就已经讲完了。不知小伙伴是否有所收获呢。如果有欢迎点赞关注

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原文始发于微信公众号(码上遇见你):访问者模式

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