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设计模式之十五:訪问者模式(Visitor Pattern)

訪问者模式(Visitor Pattern)是GoF提出的23种设计模式中的一种,属于行为模式。

据《大话设计模式》中说算是最复杂也是最难以理解的一种模式了。

   定义(源于GoF《Design Pattern》):表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你能够在
不改变各元素类的前提下定义作用于这些元素的新操作。从定义能够看出结构对象是使用訪问者模式必备
条件,并且这个结构对象必须存在遍历自身各个对象的方法。这便类似于Java语言其中的collection概念了。
  涉及角色 :
  1.IVisitor 抽象訪问者角色,为该对象结构中详细元素角色声明一个訪问操作接口。该操作接口的名字和
參数标识了发送訪问请求给具休訪问者的具休元素角色,这样訪问者就能够通过该元素角色的特定接口直接訪问它。

  2.ConcreteVisitor.详细訪问者角色,实现Visitor声明的接口。
  3.Element 定义一个接受訪问操作(accept()),它以一个訪问者(Visitor)作为參数。
  4.ConcreteElement 详细元素,实现了抽象元素(Element)所定义的接受操作接口。

  5.ObjectStructure 结构对象角色,这是使用訪问者模式必备的角色。

它具备下面特性:

能枚举它的元素;能够提供一个高层接口以同意訪问者訪问它的元素;如有须要,能够设计成一个
复合对象或者一个聚集(如一个列表或无序集合)。

  訪问者模式的几个特点:
  訪问者模式把数据结构和作用于结构上的操作解耦合,使得操作集合可相对自由地演化。
  訪问者模式适用于数据结构相对稳定算法又易变化的系统。

由于訪问者模式使得算法操作添加变得easy。

若系统数据结构对象易于变化。常常有新的数据对象添加进来,则不适合使用訪问者模式。
  訪问者模式的长处是添加操作非常easy,由于添加操作意味着添加新的訪问者。

訪问者模式将有关行为集中

到一个訪问者对象中,其改变不影响系统数据结构。其缺点就是添加新的数据结构非常困难。
  适用情况 :
  1) 一个对象结构包括非常多类对象,它们有不同的接口,而你想对这些对象实施一些依赖于其详细类的操作。
  2) 须要对一个对象结构中的对象进行非常多不同的而且不相关的操作。而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。
Visitor模式使得你能够将相关的操作集中起来 定义在一个类中。

  3) 当该对象结构被非常多应用共享时。用Visitor模式让每一个应用仅包括须要用到的操作。
  4) 定义对象结构的类非常少改变,但常常须要在此结构上定义新的操作。

改变对象结构类须要重定义对全部訪

问者的接口,这可能须要非常大的代价。

假设对象结构类常常改变,那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

public class Body {  
    public void accept(IVisitor visitor) {  
        visitor.visit(this);  
    }  
}  
public class Engine {  
    public  void accept(IVisitor visitor) {  
             visitor.visit(this);  
     }  
}  
public class Wheel {  
    private String name;  
    public Wheel(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
    String getName() {  
        return this.name;  
    }  
    public  void accept(IVisitor visitor) {  
        visitor.visit(this);  
    }  
}  
public class Car {  
    private Engine  engine = new Engine();  
    private Body    body   = new Body();  
    private Wheel[] wheels   
        = { new Wheel("front left"), new Wheel("front right"),  
            new Wheel("back left") , new Wheel("back right")  };  
    public void accept(IVisitor visitor) {  
        visitor.visit(this);  
        engine.accept(visitor);  
        body.accept(visitor) ;   
        for (int i = 0; i < wheels.length; ++ i)  
            wheels[i].accept(visitor);  
    }  
}    

public interface IVisitor {  
    void visit(Wheel wheel);  
    void visit(Engine engine);  
    void visit(Body body);  
    void visit(Car car);  
}    
    
public class PrintVisitor implements IVisitor {   
    @Override  
    public void visit(Wheel wheel) {  
        System.out.println("Visiting " + wheel.getName() + " wheel");   
    }    
    @Override  
    public void visit(Engine engine) {  
        System.out.println("Visiting engine");  
    }    
    @Override  
    public void visit(Body body) {  
        System.out.println("Visiting body");  
    }    
    @Override  
    public void visit(Car car) {  
        System.out.println("Visiting car");  
    }   

------------------------样例2-----------------------

Visitor模式,在不改动已有程序结构的前提下,通过加入额外的“訪问者”来完毕对已有代码功能的提升。Visitor模式的组成结构:

  1) 訪问者角色(Visitor):声明一个訪问接口。

接口的名称和方法的參数标识了向訪问者发送请求的元素角色。这样訪问者就能够通过该元素角色的特定接口直接訪问它。

  2) 详细訪问者角色(Concrete Visitor):实现訪问者角色(Visitor)接口

  3) 元素角色(Element):定义一个Accept操作,它以一个訪问者为參数。
  4) 详细元素角色(Concrete Element):实现元素角色(Element)接口。
  5) 对象结构角色(Object Structure):这是使用Visitor模式必须的角色。它要具备下面特征:能枚举它的元素;能够提供一个高层的接口同意訪问者角色訪问它的元素;能够是一个组合(组合模式)或是一个集合,如一个列表或一个无序集合
public abstract class Customer {
private String customerId;
private String name;

public String getCustomerId() {
    return customerId;
}
public void setCustomerId(String customerId) {
   this.customerId = customerId;
}
public String getName() {
   return name;
}
public void setName(String name) {
   this.name = name;
}

//接受訪问者的訪问
public abstract void accept(Visitor visitor);

//企业客户
public class EnterpriseCustomer extends Customer {
 private String linkman;
 private String linkTelephone;
 private String registerAddress;
 public String getLinkman() {
    return linkman;
 }

 public void setLinkman(String linkman) {
  this.linkman = linkman;
 }

 public String getLinkTelephone() {
 return linkTelephone;
 }

 public void setLinkTelephone(String linkTelephone) {
 this.linkTelephone = linkTelephone;
 }

 public String getRegisterAddress() {
 return registerAddress;
 }

 public void setRegisterAddress(String registerAddress) {
this.registerAddress = registerAddress;
 }

 @Override
 public void accept(Visitor visitor) {
 //回调訪问者对象的方法
         visitor.visitEnterpriseCustomer(this);
  }
}

//个人客户
public class PersonalCustomer extends Customer {
 private String telephone;
 private int age;
 public String getTelephone() {
      return telephone;
 }

 public void setTelephone(String telephone) {
         this.telephone = telephone;
 }

 public int getAge() {
       return age;
 }
 public void setAge(int age) {
          this.age = age;
 }

 @Override
 public void accept(Visitor visitor) {
     //回调訪问者对象的方法
     visitor.visitPersonalCustomer(this);
     }
}

/**
 * 訪问者接口
 */
public interface Visitor {
    // 訪问企业客户。相当于给企业客户加入訪问者功能
    public void visitEnterpriseCustomer(EnterpriseCustomer ec);
    //訪问个人客户,相当于给个人客户加入訪问者的功能
    public void visitPersonalCustomer(PersonalCustomer pc);
}

/**
 * 详细的訪问者。实现对客户的偏好分析
 */
public class PredilectionAnalyzeVisitor implements Visitor {
  @Override
  public void visitEnterpriseCustomer(EnterpriseCustomer ec) {
  // TODO 依据以往的购买历史、潜在购买意向,以及客户所在行业的发展趋势、客户的发展趋势等的分析
                System.out.println("如今对企业客户" + ec.getName() + "进行产品偏好分析");
  }

  @Override
  public void visitPersonalCustomer(PersonalCustomer pc) {
             System.out.println("如今对个人客户" + pc.getName() + "进行产品偏好分析");
  }
}

/**
 * 详细的訪问者,实现客户提出服务请求的功能
 */
public class ServiceRequestVisitor implements Visitor {
  @Override
public void visitEnterpriseCustomer(EnterpriseCustomer ec) {
        // TODO 企业客户提出的详细服务请求
         System.out.println(ec.getName() + "企业提出服务请求");
}

@Override
public void visitPersonalCustomer(PersonalCustomer pc) {
       // TODO 个人客户提出的详细服务请求
      System.out.println("客户" + pc.getName() + "提出服务请求");
     }
}

public class ObjectStructure {
 /**
  * 要操作的客户集合
  */
 private Collection<Customer> col = new ArrayList<Customer>();
 /**
  * 提供client操作的高层接口,详细的功能由client传入的訪问者决定
  * @param visitor client须要的訪问者
  */
 public void handleRequest(Visitor visitor) {
         for(Customer cm : col) {
              cm.accept(visitor);
        }
 }

 /**
  * 组建对象结构,想对象中加入元素
  * 不同的对象结构有不同的构建方式
  * @param ele 增加到对象的结构元素
  */
 public void addElement(Customer ele) {
          this.col.add(ele);
     }
}

public class Client {
 public static void main(String[] args) {
ObjectStructure os = new ObjectStructure();
Customer cml = new EnterpriseCustomer();
cml.setName("钢铁侠");
os.addElement(cml);

Customer cm2 = new EnterpriseCustomer();
cm2.setName("CDE公司");
os.addElement(cm2);

Customer cm3 = new PersonalCustomer();
cm3.setName("美国佬");
os.addElement(cm3);

ServiceRequestVisitor srVisitor = new ServiceRequestVisitor();
os.handleRequest(srVisitor);

PredilectionAnalyzeVisitor paVisitor = new PredilectionAnalyzeVisitor();
os.handleRequest(paVisitor);

  WorthAnalyzeVisitor waVisitor = new WorthAnalyzeVisitor();
  os.handleRequest(waVisitor);
  }
}

设计模式之十五:訪问者模式(Visitor Pattern)