Java描述设计模式(23):访问者模式

一、生活场景

1、场景描述

电竞是游戏比赛达到“竞技”层面的体育项目。利用电子设备作为运动器械进行的、人与人之间的智力对抗运动。通过电竞,可以提高人的反应能力、协调能力、团队精神等。但是不同人群的对电竞的持有的观念不一样,有的人认为电竞就是沉迷网络,持反对态度,而有的人就比较赞同。下面基于访问者模式来描述该场景。

2、场景图解

3、代码实现

public class C01_InScene {
    public static void main(String[] args) {
        DataSet dataSet = new DataSet() ;
        dataSet.addCrowd(new Youth());
        dataSet.addCrowd(new MiddleAge());
        CrowdView crowdView = new Against() ;
        dataSet.display(crowdView);
        crowdView = new Approve() ;
        dataSet.display(crowdView);
    }
}
/**
 * 双分派,不同人群管理
 */

abstract class Crowd {
    abstract void accept(CrowdView action);
}
class Youth extends Crowd {
    @Override
    public void accept(CrowdView view) {
        view.getYouthView(this);
    }
}
class MiddleAge extends Crowd {
    @Override
    public void accept(CrowdView view) {
        view.getMiddleAgeView (this);
    }
}
/**
 * 不同人群观念的管理
 */

abstract class CrowdView {
    // 青年人观念
    abstract void getYouthView (Youth youth);
    // 中年人观念
    abstract void getMiddleAgeView (MiddleAge middleAge);
}
class Approve extends CrowdView {
    @Override
    public void getYouthView(Youth youth) {
        System.out.println("青年人赞同电竞");
    }
    @Override
    public void getMiddleAgeView(MiddleAge middleAge) {
        System.out.println("中年人赞同电竞");
    }
}
class Against extends CrowdView {
    @Override
    public void getYouthView(Youth youth) {
        System.out.println("青年人反对电竞");
    }
    @Override
    public void getMiddleAgeView(MiddleAge middleAge) {
        System.out.println("中年人反对电竞");
    }
}
/**
 * 提供一个数据集合
 */

class DataSet {
    private List<Crowd> crowdList = new ArrayList<>();
    public void addCrowd (Crowd crowd) {
        crowdList.add(crowd);
    }
    public void display(CrowdView crowdView) {
        for(Crowd crowd : crowdList) {
            crowd.accept(crowdView);
        }
    }
}

二、访问者模式

1、基础概念

访问者模式是对象的行为模式,把作用于数据结构的各元素的操作封装,操作之间没有关联。可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的不同的操作。主要将数据结构与数据操作分离,解决数据结构和操作耦合问题核心原理:被访问的类里面加对外提供接待访问者的接口。

2、模式图解

3、核心角色

  • 抽象访问者角色

声明多个方法操作,具体访问者角色需要实现的接口。

  • 具体访问者角色

实现抽象访问者所声明的接口,就是各个访问操作。

  • 抽象节点角色

声明接受操作,接受访问者对象作为参数。

  • 具体节点角色

实现抽象节点所规定的具体操作。

  • 结构对象角色

能枚举结构中的所有元素,可以提供一个高层的接口,用来允许访问者对象访问每一个元素。

4、源码实现

public class C02_Visitor {
    public static void main(String[] args) {
        ObjectStructure obs = new ObjectStructure();
        obs.add(new NodeA());
        obs.add(new NodeB());
        Visitor visitor = new VisitorA();
        obs.doAccept(visitor);
    }
}
/**
 * 抽象访问者角色
 */

interface Visitor {
    /**
     * NodeA的访问操作
     */

    void visit(NodeA node);
    /**
     * NodeB的访问操作
     */

    void visit(NodeB node);
}
/**
 * 具体访问者角色
 */

class VisitorA implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        node.operationA() ;
    }
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        node.operationB() ;
    }
}
class VisitorB implements Visitor {
    @Override
    public void visit(NodeA node) {
        node.operationA() ;
    }
    @Override
    public void visit(NodeB node) {
        node.operationB() ;
    }
}
/**
 * 抽象节点角色
 */

abstract class Node {
    /**
     * 接收访问者
     */

    abstract void accept(Visitor visitor);
}
/**
 * 具体节点角色
 */

class NodeA extends Node{
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    public void operationA(){
        System.out.println("NodeA.operationA");
    }
}
class NodeB extends Node{
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    public void operationB(){
        System.out.println("NodeB.operationB");
    }
}
/**
 * 结构对象角色类
 */

class ObjectStructure {
    private List<Node> nodes = new ArrayList<>();
    public void detach(Node node) {
        nodes.remove(node);
    }
    public void add(Node node){
        nodes.add(node);
    }
    public void doAccept(Visitor visitor){
        for(Node node : nodes) {
            node.accept(visitor);
        }
    }
}

三、Spring框架应用

1、Bean结构的访问

BeanDefinitionVisitor类,遍历bean的各个属性;接口 BeanDefinition,定义Bean的各样信息,比如属性值、构造方法、参数等等。这里封装操作bean结构的相关方法,但却没有改变bean的结构。

2、核心代码块

public class BeanDefinitionVisitor {
    public void visitBeanDefinition(BeanDefinition beanDefinition) {
        this.visitParentName(beanDefinition);
        this.visitBeanClassName(beanDefinition);
        this.visitFactoryBeanName(beanDefinition);
        this.visitFactoryMethodName(beanDefinition);
        this.visitScope(beanDefinition);
        if (beanDefinition.hasPropertyValues()) {
            this.visitPropertyValues(beanDefinition.getPropertyValues());
        }
        if (beanDefinition.hasConstructorArgumentValues()) {
            ConstructorArgumentValues cas = beanDefinition.getConstructorArgumentValues();
            this.visitIndexedArgumentValues(cas.getIndexedArgumentValues());
            this.visitGenericArgumentValues(cas.getGenericArgumentValues());
        }
    }
}

四、模式总结

1、优点描述

(1) 访问者模式符合单一职责原则、使程序具有良好的扩展性、灵活性;

(2) 访问者模式适用拦截器与过滤器等常见功能,数据结构相对稳定的场景;

2、缺点描述

(1) 访问者关注其他类的内部细节,依赖性强,违反迪米特法则,这样导致具体元素更新麻烦;

(2) 访问者依赖具体元素,不是抽象元素,面向细节编程,违背依赖倒转原则;

五、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/model-arithmetic-parent