定義:封裝某些作用于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各元素的操作,它可以在不改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提下定義作用于這些元素的新的操作。
類型:行為類模式
類圖:
訪問者模式可能是行為類模式中最復(fù)雜的一種模式了,但是這不能成為我們不去掌握它的理由。我們首先來看一個簡單的例子,代碼如下:
class A { public void method1(){ System.out.println("我是A"); } public void method2(B b){ b.showA(this); } } class B { public void showA(A a){ a.method1(); } }
我們主要來看一下在類A中,方法method1和方法method2的區(qū)別在哪里,方法method1很簡單,就是打印出一句"我是A";方法method2稍微復(fù)雜一點(diǎn),使用類B作為參數(shù),并調(diào)用類B的showA方法。再來看一下類B的showA方法,showA方法使用類A作為參數(shù),然后調(diào)用類A的method1方法,可以看到,method2方法繞來繞去,無非就是調(diào)用了一下自己的method1方法而已,它的運(yùn)行結(jié)果應(yīng)該也是"我是A",分析完之后,我們來運(yùn)行一下這兩個方法,并看一下運(yùn)行結(jié)果:
public class Test { public static void main(String[] args){ A a = new A(); a.method1(); a.method2(new B()); } }
運(yùn)行結(jié)果為:
我是A
我是A
看懂了這個例子,就理解了訪問者模式的90%,在例子中,對于類A來說,類B就是一個訪問者。但是這個例子并不是訪問者模式的全部,雖然直觀,但是它的可擴(kuò)展性比較差,下面我們就來說一下訪問者模式的通用實(shí)現(xiàn),通過類圖可以看到,在訪問者模式中,主要包括下面幾個角色:
抽象訪問者:抽象類或者接口,聲明訪問者可以訪問哪些元素,具體到程序中就是visit方法中的參數(shù)定義哪些對象是可以被訪問的。
訪問者:實(shí)現(xiàn)抽象訪問者所聲明的方法,它影響到訪問者訪問到一個類后該干什么,要做什么事情。
抽象元素類:接口或者抽象類,聲明接受哪一類訪問者訪問,程序上是通過accept方法中的參數(shù)來定義的。抽象元素一般有兩類方法,一部分是本身的業(yè)務(wù)邏輯,另外就是允許接收哪類訪問者來訪問。
元素類:實(shí)現(xiàn)抽象元素類所聲明的accept方法,通常都是visitor.visit(this),基本上已經(jīng)形成一種定式了。
結(jié)構(gòu)對象:一個元素的容器,一般包含一個容納多個不同類、不同接口的容器,如List、Set、Map等,在項(xiàng)目中一般很少抽象出這個角色。
訪問者模式的通用代碼實(shí)現(xiàn)
abstract class Element { public abstract void accept(IVisitor visitor); public abstract void doSomething(); } interface IVisitor { public void visit(ConcreteElement1 el1); public void visit(ConcreteElement2 el2); } class ConcreteElement1 extends Element { public void doSomething(){ System.out.println("這是元素1"); } public void accept(IVisitor visitor) { visitor.visit(this); } } class ConcreteElement2 extends Element { public void doSomething(){ System.out.println("這是元素2"); } public void accept(IVisitor visitor) { visitor.visit(this); } } class Visitor implements IVisitor { public void visit(ConcreteElement1 el1) { el1.doSomething(); } public void visit(ConcreteElement2 el2) { el2.doSomething(); } } class ObjectStruture { public static List getList(){ List list = new ArrayList(); Random ran = new Random(); for(int i=0; i<10; i++){ int a = ran.nextInt(100); if(a>50){ list.add(new ConcreteElement1()); }else{ list.add(new ConcreteElement2()); } } return list; } } public class Client { public static void main(String[] args){ List list = ObjectStruture.getList(); for(Element e: list){ e.accept(new Visitor()); } } }
訪問者模式的優(yōu)點(diǎn)
符合單一職責(zé)原則:凡是適用訪問者模式的場景中,元素類中需要封裝在訪問者中的操作必定是與元素類本身關(guān)系不大且是易變的操作,使用訪問者模式一方面符合單一職責(zé)原則,另一方面,因?yàn)楸环庋b的操作通常來說都是易變的,所以當(dāng)發(fā)生變化時,就可以在不改變元素類本身的前提下,實(shí)現(xiàn)對變化部分的擴(kuò)展。
擴(kuò)展性良好:元素類可以通過接受不同的訪問者來實(shí)現(xiàn)對不同操作的擴(kuò)展。
訪問者模式的適用場景
假如一個對象中存在著一些與本對象不相干(或者關(guān)系較弱)的操作,為了避免這些操作污染這個對象,則可以使用訪問者模式來把這些操作封裝到訪問者中去。
假如一組對象中,存在著相似的操作,為了避免出現(xiàn)大量重復(fù)的代碼,也可以將這些重復(fù)的操作封裝到訪問者中去。
但是,訪問者模式并不是那么完美,它也有著致命的缺陷:增加新的元素類比較困難。通過訪問者模式的代碼可以看到,在訪問者類中,每一個元素類都有它對應(yīng)的處理方法,也就是說,每增加一個元素類都需要修改訪問者類(也包括訪問者類的子類或者實(shí)現(xiàn)類),修改起來相當(dāng)麻煩。也就是說,在元素類數(shù)目不確定的情況下,應(yīng)該慎用訪問者模式。所以,訪問者模式比較適用于對已有功能的重構(gòu),比如說,一個項(xiàng)目的基本功能已經(jīng)確定下來,元素類的數(shù)據(jù)已經(jīng)基本確定下來不會變了,會變的只是這些元素內(nèi)的相關(guān)操作,這時候,我們可以使用訪問者模式對原有的代碼進(jìn)行重構(gòu)一遍,這樣一來,就可以在不修改各個元素類的情況下,對原有功能進(jìn)行修改。
總結(jié)
正如《設(shè)計模式》的作者GoF對訪問者模式的描述:大多數(shù)情況下,你并需要使用訪問者模式,但是當(dāng)你一旦需要使用它時,那你就是真的需要它了。當(dāng)然這只是針對真正的大牛而言。在現(xiàn)實(shí)情況下(至少是我所處的環(huán)境當(dāng)中),很多人往往沉迷于設(shè)計模式,他們使用一種設(shè)計模式時,從來不去認(rèn)真考慮所使用的模式是否適合這種場景,而往往只是想展示一下自己對面向?qū)ο笤O(shè)計的駕馭能力。編程時有這種心理,往往會發(fā)生濫用設(shè)計模式的情況。所以,在學(xué)習(xí)設(shè)計模式時,一定要理解模式的適用性。必須做到使用一種模式是因?yàn)榱私馑膬?yōu)點(diǎn),不使用一種模式是因?yàn)榱私馑谋锥?;而不是使用一種模式是因?yàn)椴涣私馑谋锥?,不使用一種模式是因?yàn)椴涣私馑膬?yōu)點(diǎn)。