初識設計模式 – 訪問者模式
簡介
訪問者設計模式（Visitor Design Pattern）的定義是，允許一個或多個操作應用到一組對象上，解耦操作和對象本身。
在使用訪問者模式的時候，被訪問的元素通常不是單獨存在的，它們存儲在一個集合中，這個集合稱為「對象結構」，訪問者通過遍歷對象結構實現對其存儲的元素進行逐個訪問。
訪問者模式使用了「雙重分派」的調用機制，即元素對象定義一個操作方法支持注入訪問者對象，在操作方法內調用訪問者的訪問方法，並將當前元素對象傳入到訪問方法中。
具體實現
在這裡舉一個工作當中的具體例子，在小公司的項目組當中，名義上區分了開發、測試等崗位，但實際上開發人員既要會開發，也有會測試，對於測試人員也是同樣的要求，既要會測試，也要會開發。
在這裡案例當中，開發人員、測試人員統稱為元素，我們在這裡先構建一個抽象的元素類。其代碼示例如下：
public interface Element {
// 定義一個接受訪問者訪問的抽象方法
void accept(Visitor visitor);
}
對於開發人員類，根據自己的情況實現這個 accept() 方法，其代碼如下：
public class Programmer implements Element {
private String name = "開發人員";
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitProgrammer(this);
}
}
對於測試人員，根據自己的情況實現這個 accept() 方法，其代碼如下：
public class Tester implements Element {
private String name = "測試人員";
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitTester(this);
}
}
第二步，最重要的就是要定義好一個訪問者類，在這裡抽象出的訪問者接口可以是以項目組為範圍，為項目組中的每一個元素定義對應的訪問方法。其代碼示例如下：
public interface Visitor {
void visitProgrammer(Programmer programmer);
void visitTester(Tester tester);
}
每當出現一個新的操作時，就可以實現訪問者接口，注入不同的元素對象以實現不同的操作。
如下是開發人員和測試人員使用開發技能的代碼示例：
public class DevelopVisitor implements Visitor {
@Override
public void visitProgrammer(Programmer programmer) {
System.out.println(programmer.getName() + "在開發");
}
@Override
public void visitTester(Tester tester) {
System.out.println(tester.getName() + "在開發");
}
}
如下是開發人員和測試人員使用測試技能的代碼示例：
public class TestVisitor implements Visitor {
@Override
public void visitProgrammer(Programmer programmer) {
System.out.println(programmer.getName() + "在測試");
}
@Override
public void visitTester(Tester tester) {
System.out.println(tester.getName() + "在測試");
}
}
總結
優點
訪問者模式的主要優點如下：
- 能夠在不修改對象結構中的元素的情況下，為對象結構中的元素添加新的功能，符合開閉原則
- 將有關元素的行為都封裝到一個訪問者對象中，每個訪問者對象的功能都比較單一，符合單一職責原則
缺點
訪問者模式的主要缺點如下：
- 增加新的元素類需要在每一個訪問者類中都增加相應的具體操作，這違背了開閉原則
- 訪問者對象可以訪問並調用每一個元素對象的操作，這意味着元素對象有時候會暴露一些內部操作和內部狀態，破壞了封裝
- 訪問者模式依賴了具體類，而沒有依賴抽象類，違反了依賴倒置原則
適用場景
訪問者模式的適用場景如下：
- 對象結構中元素對象的類很少改變，但經常需要在此對象結構上定義新的操作
源碼
訪問者模式提供一個方便的可維護的方式來操作一組對象，JDK 內置了這樣的元素接口和訪問者接口。
如下是元素接口 javax.lang.model.element.Element 的部分代碼：
public interface Element extends javax.lang.model.AnnotatedConstruct {
<R, P> R accept(ElementVisitor<R, P> v, P p);
}
如下是訪問者接口 javax.lang.model.element.ElementVisitor 的部分代碼：
public interface ElementVisitor<R, P> {
R visit(Element e, P p);
default R visit(Element e) {
return visit(e, null);
}
}
