结构型 - 访问者模式

Hong Zhong 收录于编程

2025-05-24 约 927 字预计阅读 2 分钟

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设计思想

访问者模式（Visitor）是一种行为设计模式，旨在将算法与对象结构分离，使得能够在不修改元素类的前提下定义新的操作。这一模式的核心思想是在元素类中添加一个接受访问者的方法，从而实现在不同元素上执行不同操作的能力。

这一模式的核心思想是在元素类中添加一个接受访问者的方法，从而实现在不同元素上执行不同操作的能力。访问者模式包含以下主要角色：

元素接口（Element）：定义了一个accept方法，该方法接受一个访问者对象作为参数，从而让访问者能够访问这个元素。
具体元素类（ConcreteElement）：实现了元素接口的具体类，同时包含了具体的业务逻辑。
访问者接口（Visitor）：定义了访问者能够访问各种具体元素的方法。
具体访问者类（ConcreteVisitor）：实现了访问者接口的具体类，包含了对不同元素的具体操作逻辑。

类图

代码实现

        
        
        
    
interface Element {
  void accept(Visitor visitor);
}

class ConcreteElementA implements Element {
  @Override
  void accept(Visitor visitor) {
    System.out.println("ConcreteElementA accept invoke.");
    visitor.visit(this);
  }
}

class ConcreteElementB implements Element {
  @Override
  void accept(Visitor visitor) {
    System.out.println("ConcreteElementB accept invoke.");
    visitor.visit(this);
  }
}

interface Visitor {
  void visit(ConcreteElementA element);

  void visit(ConcreteElementB element);
}

class ConcreteVisitor implements Visitor {
  @Override
  void visit(ConcreteElementA element) {
    System.out.println("ConcreteVisitor visit ConcreteElementA");
  }

  @Override
  void visit(ConcreteElementB element) {
    System.out.println("ConcreteVisitor visit ConcreteElementA");
  }
}

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    ConcreteElementA elementA = new ConcreteElementA();
    ConcreteElementB elementB = new ConcreteElementB();
    ConcreteVisitor visitor = new ConcreteVisitor();
    elementA.accept(visitor);
    elementB.accept(visitor);
  }
}

优缺点

优点：

符合开闭原则，你可以引入在不同类对象上执行的新行为，且无需对这些类做出修改。
符合单一职责原则，可将同一行为的不同版本移到同一个类中。
相关的操作逻辑被集中在访问者的具体实现中，使得代码更加清晰、易懂。

缺点：

每次在元素层次结构中添加或移除一个类时，你都要更新所有的访问者。
访问者模式可能破坏元素的封装性，因为具体访问者需要访问元素的内部状态。这可能违反了一些面向对象设计的原则。
具体访问者通常依赖于具体元素，这可能违反依赖倒置原则，即高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。

适用场景

当数据结构相对稳定，但对数据的操作经常变化时，访问者模式是一种合适的设计选择。
当存在一个复杂的对象结构，且需要对其进行多种不同的操作时，访问者模式可以使得操作的变化更加灵活。
当系统要求对元素的操作进行扩展，但不希望修改现有代码时，访问者模式提供了一种可行的解决方案。
访问者模式常用于编译器、解释器等需要对抽象语法树进行操作的场景，其中抽象语法树的节点可以看作元素，而编译或解释的操作可以看作访问者。

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代码实现

优缺点

适用场景