Java 访问者模式

一、概述

将作用于某种数据结构中的各元素的操作分离出来封装成独立的类，使其在不改变数据结构的前提下可以添加作用于这些元素的新的操作，为数据结构中的每个元素提供多种访问方式。它将对数据的操作与数据结构进行分离，是行为类模式中最复杂的一种模式。

主要角色：

抽象访问者角色：定义一个访问具体元素的接口，为每个具体元素类对应一个访问操作 visit() ，该操作中的参数类型标识了被访问的具体元素。

具体访问者角色：实现抽象访问者角色中声明的各个访问操作，确定访问者访问一个元素时该做什么。

抽象元素角色：声明一个包含接受操作 accept() 的接口，被接受的访问者对象作为 accept() 方法的参数。

具体元素角色：实现抽象元素角色提供的 accept() 操作，其方法体通常都是 visitor.visit(this) ，另外具体元素中可能还包含本身业务逻辑的相关操作。

对象结构角色：是一个包含元素角色的容器，提供让访问者对象遍历容器中的所有元素的方法，通常由 List、Set、Map 等聚合类实现。

二、代码实现

举例：比如我的朋友们来访问我家，我家有很多的房间，每个朋友都会访问我不同的房间，角色分类如下：

具体访问者角色：我的朋友们

具体元素角色：房间

对象结构角色：我家

我家中包含很多房间，就是对象结构角色包含元素角色。接下来看代码实现：

抽象访问者角色：朋友

public interface Friend {
    //访问房间A
    void visit(RoomA roomA);
    //访问房间B
    void visit(RoomB roomB);
}

具体访问者角色：张三

public class ZhangSan implements Friend{
    @Override
    public void visit(RoomA roomA) {
        System.out.println("张三访问房间A");
    }

    @Override
    public void visit(RoomB roomB) {
        System.out.println("张三访问房间B");
    }
}

具体访问者角色：李四

public class LiSi implements Friend{

    @Override
    public void visit(RoomA roomA) {
        System.out.println("李四访问房间A");
    }

    @Override
    public void visit(RoomB roomB) {
        System.out.println("李四访问房间B");
    }
}

抽象元素角色：房间

public interface Room {
    //接收访问
    void accept(Friend friend);
}

具体元素角色：房间A

public class RoomA implements Room{
    @Override
    public void accept(Friend friend) {
        friend.visit(this);
        System.out.println("访问了房间A");
    }
}

具体元素角色：房间B

public class RoomB implements Room{
    @Override
    public void accept(Friend friend) {
        friend.visit(this);
        System.out.println("访问了房间B");
    }
}

对象结构角色：房子

public class Home {
    //房子中包含房间
    private List<Room> list = new ArrayList<>();

    public void addRoom(Room room){
        list.add(room);
    }

    public void action(Friend friend){
        for (Room room:list){
            room.accept(friend);
        }
    }
}

使用：

public static void main(String[] args) {
        //创建房子
        Home home = new Home();
        //添加房间
        home.addRoom(new RoomA());
        home.addRoom(new RoomB());

        //张三
        ZhangSan zhangsan = new ZhangSan();
        //张三访问房间
        home.action(zhangsan);

        //李四
        LiSi lisi = new LiSi();
        home.action(lisi);
    }

输出：

张三访问房间A
张三访问房间B
李四访问房间A
李四访问房间B

三、总结

优点：

1. 扩展性好。能够在不修改对象结构中的元素的情况下，为对象结构中的元素添加新的功能。
2. 复用性好。可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能，从而提高系统的复用程度。
3. 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于结构上的操作解耦，使得操作集合可相对自由地演化而不影响系统的数据结构。
4. 符合单一职责原则。访问者模式把相关的行为封装在一起，构成一个访问者，使每一个访问者的功能都比较单一。

缺点：

1. 增加新的元素类很困难。在访问者模式中，每增加一个新的元素类，都要在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作，这违背了“开闭原则”。
2. 破坏封装。访问者模式中具体元素对访问者公布细节，这破坏了对象的封装性。
3. 违反了依赖倒置原则。访问者模式依赖了具体类，而没有依赖抽象类。

使用场景：

1. 对象结构相对稳定，但其操作算法经常变化的程序。
2. 对象结构中的对象需要提供多种不同且不相关的操作，而且要避免让这些操作的变化影响对象的结构。