设计模式：行为型-访问者模式

2021-04-14 19:01 224人阅读评论(0)

第一章访问者模式介绍

访问者模式的介绍：

在现实生活中，有些集合对象存在多种不同的元素，且每种元素也存在多种不同的访问者和处理方式。例如，公园中存在多个景点，也存在多个游客，不同的游客对同一个景点的评价可能不同；医院医生开的处方单中包含多种药元素，査看它的划价员和药房工作人员对它的处理方式也不同，划价员根据处方单上面的药品名和数量进行划价，药房工作人员根据处方单的内容进行抓药。

访问者模式（Visitor Pattern）主要将数据结构与数据操作分离，我们使用了一个访问者类，它改变了元素类的执行算法。通过这种方式，元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。这种类型的设计模式属于行为型模式。根据模式，元素对象已接受访问者对象，这样访问者对象就可以处理元素对象上的操作。

访问者模式的优点：

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。
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。
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。
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。

访问者模式的缺点：

增加新的元素类很困难。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”。
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。
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。

访问者模式的场景：

对象结构相对稳定，但其操作算法经常变化的程序。
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。
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。

访问者模式的角色：

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。
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。
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。
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。
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。

第二章访问者模式实现

2.1、抽象访问者类

ComputerPartVisitor

public interface ComputerPartVisitor {
   
    void visit(Mouse mouse);

    void visit(Keyboard keyboard);
}

2.2、具体访问者类

MIComputerPartVisitor

public class MIComputerPartVisitor implements ComputerPartVisitor {
   
    @Override
    public void visit(Mouse mouse) {
   
        System.out.println("Displaying XiaoMi Mouse ...");
    }

    @Override
    public void visit(Keyboard keyboard) {
   
        System.out.println("Displaying XiaoMi Keyboard ...");
    }
}

HPComputerPartVisitor

public class HPComputerPartVisitor implements ComputerPartVisitor {
   
    @Override
    public void visit(Mouse mouse) {
   
        System.out.println("Displaying HuiPu Mouse ...");
    }

    @Override
    public void visit(Keyboard keyboard) {
   
        System.out.println("Displaying HuiPu Keyboard ...");
    }
}

2.3、抽象元素类

ComputerPart

public interface ComputerPart {
   
    void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
}

2.4、具体元素类

Mouse

public class Mouse implements ComputerPart {
   
    @Override
    public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
   
        computerPartVisitor.visit(this);
    }
}

Keyboard

public class Keyboard implements ComputerPart {
   
    @Override
    public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
   
        computerPartVisitor.visit(this);
    }
}

2.5、对象结构类

ObjectStructure

public class ObjectStructure {
   
    private List<ComputerPart> computerParts = new ArrayList<>();

    public void attach(ComputerPart computerPart) {
   
        computerParts.add(computerPart);
    }

    public void detach(ComputerPart computerPart) {
   
        computerParts.remove(computerPart);
    }

    public void display(ComputerPartVisitor computerPartVisitor) {
   
        for (ComputerPart computerPart : computerParts) {
   
            computerPart.accept(computerPartVisitor);
        }
    }
}

2.6、最终测试类

Client

public class Client {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        ObjectStructure os = new ObjectStructure();
        os.attach(new Mouse());
        os.attach(new Keyboard());
        os.display(new MIComputerPartVisitor());
        os.display(new HPComputerPartVisitor());
    }
}

Displaying XiaoMi Mouse ...
Displaying XiaoMi Keyboard ...
Displaying HuiPu Mouse ...
Displaying HuiPu Keyboard ...

第三章访问者模式应用

在早期的 Java 版本中，如果要对指定目录下的文件进行遍历，必须用递归的方式来实现，这种方法复杂且灵活性不高。

Java 7 版本后，Files 类提供了 walkFileTree() 方法，该方法可以很容易的对目录下的所有文件进行遍历，需要 Path、FileVisitor 两个参数。其中，Path 是要遍历文件的路径，FileVisitor 则可以看成一个文件访问器。源码如下：

public final class Files {
   
    //以上代码部分省略...
    
    public static Path walkFileTree(Path start, FileVisitor<? super Path> visitor)
        throws IOException
    {
   
        return walkFileTree(start,
                            EnumSet.noneOf(FileVisitOption.class),
                            Integer.MAX_VALUE,
                            visitor);
    }
    
    //以下代码部分省略...
}

FileVisitor 提供了递归遍历文件树的支持，这个接口的方法表示了遍历过程中的关键过程，允许在文件被访问、目录将被访问、目录已被访问、发生错误等过程中进行控制。换句话说，这个接口在文件被访问前、访问中和访问后，以及产生错误的时候都有相应的钩子程序进行处理。FileVisitor 主要提供了 4 个方法，且返回结果的都是 FileVisitResult 对象值，用于决定当前操作完成后接下来该如何处理。FileVisitResult 是一个枚举类，代表返回之后的一些后续操作。源码如下：

public interface FileVisitor<T> {
   
    FileVisitResult preVisitDirectory(T dir, BasicFileAttributes attrs) throws IOException;

    FileVisitResult visitFile(T file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException;

    FileVisitResult visitFileFailed(T file, IOException exc) throws IOException;

    FileVisitResult postVisitDirectory(T dir, IOException exc) throws IOException;
}

FileVisitResult 主要包含 4 个常见的操作：

FileVisitResult.CONTINUE：这个访问结果表示当前的遍历过程将会继续。
FileVisitResult.SKIP_SIBLINGS：这个访问结果表示当前的遍历过程将会继续，但是要忽略当前文件/目录的兄弟节点。
FileVisitResult.SKIP_SUBTREE：这个访问结果表示当前的遍历过程将会继续，但是要忽略当前目录下的所有节点。
FileVisitResult.TERMINATE：这个访问结果表示当前的遍历过程将会停止。

public enum FileVisitResult {
   
    CONTINUE,
    TERMINATE,
    SKIP_SUBTREE,
    SKIP_SIBLINGS;
}

通过访问者去遍历文件树会比较方便，比如查找文件夹内符合某个条件的文件或者某一天内所创建的文件，这个类中都提供了相对应的方法。它的实现也非常简单，代码如下：

public class SimpleFileVisitor<T> implements FileVisitor<T> {
   
    protected SimpleFileVisitor() {
   }

    @Override
    public FileVisitResult preVisitDirectory(T dir, BasicFileAttributes attrs)
        throws IOException
    {
   
        Objects.requireNonNull(dir);
        Objects.requireNonNull(attrs);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFile(T file, BasicFileAttributes attrs)
        throws IOException
    {
   
        Objects.requireNonNull(file);
        Objects.requireNonNull(attrs);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFileFailed(T file, IOException exc)
        throws IOException
    {
   
        Objects.requireNonNull(file);
        throw exc;
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(T dir, IOException exc)
        throws IOException
    {
   
        Objects.requireNonNull(dir);
        if (exc != null)
            throw exc;
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }
}

转载：https://blog.csdn.net/qq_38490457/article/details/115579473

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第一章访问者模式介绍

第二章访问者模式实现

2.1、抽象访问者类

2.2、具体访问者类

2.3、抽象元素类

2.4、具体元素类

2.5、对象结构类

2.6、最终测试类

第三章访问者模式应用

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