访问者模式（Visitor模式）详解

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模式的定义与特点

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。

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。

模式的结构与实现

1. 模式的结构

访问者模式包含以下主要角色。

1. 抽象访问者（Visitor）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。
2. 具体访问者（ConcreteVisitor）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。
3. 抽象元素（Element）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。
4. 具体元素（ConcreteElement）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。
5. 对象结构（Object Structure）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。

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2. 模式的实现

访问者模式的实现代码如下：

package visitor;import java.util.*;public class VisitorPattern{ public static void main(String[] args) { ObjectStructure os=new ObjectStructure(); os.add(new ConcreteElementA()); os.add(new ConcreteElementB()); Visitor visitor=new ConcreteVisitorA(); os.accept(visitor); System.out.println("------------------------"); visitor=new ConcreteVisitorB(); os.accept(visitor); }}//抽象访问者interface Visitor{ void visit(ConcreteElementA element); void visit(ConcreteElementB element);}//具体访问者A类class ConcreteVisitorA implements Visitor{ public void visit(ConcreteElementA element) { System.out.println("具体访问者A访问-->"+element.operationA()); } public void visit(ConcreteElementB element) { System.out.println("具体访问者A访问-->"+element.operationB()); }}//具体访问者B类class ConcreteVisitorB implements Visitor{ public void visit(ConcreteElementA element) { System.out.println("具体访问者B访问-->"+element.operationA()); } public void visit(ConcreteElementB element) { System.out.println("具体访问者B访问-->"+element.operationB()); }}//抽象元素类interface Element{ void accept(Visitor visitor);}//具体元素A类class ConcreteElementA implements Element{ public void accept(Visitor visitor) { visitor.visit(this); } public String operationA() { return "具体元素A的操作。"; }}//具体元素B类class ConcreteElementB implements Element{ public void accept(Visitor visitor) { visitor.visit(this); } public String operationB() { return "具体元素B的操作。"; }}//对象结构角色class ObjectStructure{ private List 
  
    list=new ArrayList 
   
     (); public void accept(Visitor visitor) { Iterator 
    
      i=list.iterator(); while(i.hasNext()) { ((Element) i.next()).accept(visitor); } } public void add(Element element) { list.add(element); } public void remove(Element element) { list.remove(element); }} 
     
    
  

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欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!具体访问者A访问-->具体元素A的操作。 具体访问者A访问-->具体元素B的操作。 ------------------------ 具体访问者B访问-->具体元素A的操作。 具体访问者B访问-->具体元素B的操作。

模式的应用实例

package visitor;import java.awt.event.*;import java.util.*;import javax.swing.*;public class VisitorProducer{ public static void main(String[] args) { new MaterialWin(); }}//窗体类class MaterialWin extends JFrame implements ItemListener{ private static final long serialVersionUID=1L; JPanel CenterJP; SetMaterial os; //材料集对象 Company visitor1,visitor2; //访问者对象 String[] select; MaterialWin() { super("利用访问者模式设计艺术公司和造币公司"); JRadioButton Art; JRadioButton mint; os=new SetMaterial(); os.add(new Cuprum()); os.add(new Paper()); visitor1=new ArtCompany();//艺术公司 visitor2=new Mint(); //造币公司 this.setBounds(10,10,750,350); this.setResizable(false); CenterJP=new JPanel(); this.add("Center",CenterJP); JPanel SouthJP=new JPanel(); JLabel yl=new JLabel("原材料有：铜和纸，请选择生产公司："); Art=new JRadioButton("艺术公司",true); mint=new JRadioButton("造币公司"); Art.addItemListener(this); mint.addItemListener(this); ButtonGroup group=new ButtonGroup(); group.add(Art); group.add(mint); SouthJP.add(yl); SouthJP.add(Art); SouthJP.add(mint); this.add("South",SouthJP); select=(os.accept(visitor1)).split(" "); //获取产品名 showPicture(select[0],select[1]); //显示产品 } //显示图片 void showPicture(String Cuprum,String paper) { CenterJP.removeAll(); //清除面板内容 CenterJP.repaint(); //刷新屏幕 String FileName1="src/visitor/Picture/"+Cuprum+".jpg"; String FileName2="src/visitor/Picture/"+paper+".jpg"; JLabel lb=new JLabel(new ImageIcon(FileName1),JLabel.CENTER); JLabel rb=new JLabel(new ImageIcon(FileName2),JLabel.CENTER); CenterJP.add(lb); CenterJP.add(rb); this.setVisible(true); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); } @Override public void itemStateChanged(ItemEvent arg0) { JRadioButton jc=(JRadioButton) arg0.getSource(); if (jc.isSelected()) { if (jc.getText()=="造币公司") { select=(os.accept(visitor2)).split(" "); } else { select=(os.accept(visitor1)).split(" "); } showPicture(select[0],select[1]); //显示选择的产品 } }}//抽象访问者:公司interface Company{ String create(Paper element); String create(Cuprum element);}//具体访问者：艺术公司class ArtCompany implements Company{ public String create(Paper element) { return "讲学图"; } public String create(Cuprum element) { return "朱熹铜像"; }}//具体访问者：造币公司class Mint implements Company{ public String create(Paper element) { return "纸币"; } public String create(Cuprum element) { return "铜币"; }}//抽象元素：材料interface Material{ String accept(Company visitor);}//具体元素：纸class Paper implements Material{ public String accept(Company visitor) { return(visitor.create(this)); }}//具体元素：铜class Cuprum implements Material{ public String accept(Company visitor) { return(visitor.create(this)); }}//对象结构角色:材料集class SetMaterial{ private List         list=new ArrayList           (); public String accept(Company visitor) { Iterator             i=list.iterator(); String tmp=""; while(i.hasNext()) { tmp+=((Material) i.next()).accept(visitor)+" "; } return tmp; //返回某公司的作品集 } public void add(Material element) { list.add(element); } public void remove(Material element) { list.remove(element); }}               

图3 艺术公司与造币公司的运行结果

模式的应用场景

通常在以下情况可以考虑使用访问者（Visitor）模式。

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。
3. 对象结构包含很多类型的对象，希望对这些对象实施一些依赖于其具体类型的操作。

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