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Java訪問(wèn)者模式實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅的對(duì)象結(jié)構(gòu)處理

更新時(shí)間：2023年04月22日 11:20:15 作者：.番茄炒蛋

Java訪問(wèn)者模式是一種行為型設(shè)計(jì)模式，它通過(guò)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)操作分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜對(duì)象結(jié)構(gòu)的處理。它將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)元素都轉(zhuǎn)換為訪問(wèn)者能夠識(shí)別的形式，從而使得數(shù)據(jù)操作可以在不影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行擴(kuò)展和變化

介紹

Java訪問(wèn)者模式(Visitor Pattern)是一種行為型設(shè)計(jì)模式,它允許將算法與其所操作的對(duì)象分離.該模式定義了一個(gè)訪問(wèn)者對(duì)象,它可以訪問(wèn)不同類型的對(duì)象并執(zhí)行一些操作,同時(shí)也能讓你在不修改現(xiàn)有代碼的情況下,添加新的操作.

再訪問(wèn)者模式中,有兩個(gè)重要的角色:訪問(wèn)者和元素. 元素是一個(gè)對(duì)象結(jié)構(gòu)的組成部分.訪問(wèn)者是一個(gè)表示要執(zhí)行的操作的對(duì)象.訪問(wèn)者可以通過(guò)元素的接受方法來(lái)訪問(wèn)元素.

Java訪問(wèn)者模式通常涉及以下5種角色:

抽象訪問(wèn)者(Visitor):定義了可以訪問(wèn)每個(gè)元素的訪問(wèn)方法.
具體訪問(wèn)者(Concrete Visitor):實(shí)現(xiàn)了抽象訪問(wèn)者定義的訪問(wèn)方法,包含針對(duì)不同元素的具體操作.
抽象元素(Element):定義了一個(gè)接受訪問(wèn)者對(duì)象的方法,使訪問(wèn)者可以訪問(wèn)自己.
具體元素(Concrete Element):實(shí)現(xiàn)了抽象元素定義的接受訪問(wèn)者方法,使訪問(wèn)者能夠訪問(wèn)自己.
對(duì)象結(jié)構(gòu)(Object Structure):包含元素的集合,可以提供迭代器遍歷元素,并且可以接受訪問(wèn)者的訪問(wèn).

實(shí)現(xiàn)

動(dòng)物園中有不同種類的動(dòng)物,包括狗,貓和鳥(niǎo).訪問(wèn)者模式可以用于統(tǒng)計(jì)不同類型的動(dòng)物的個(gè)數(shù),以及不同類型的動(dòng)物的屬性信息.

抽象元素

public interface Animal {
    void accept(Visitor visitor);
}

具體元素

@Data
public class Bird implements Animal{
    private String name;
    private String habitat;
    public Bird(String name, String habitat) {
        this.name = name;
        this.habitat = habitat;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}
@Data
public class Cat implements Animal{
    private String sound;
    private int age;
    public Cat(String sound, int age) {
        this.sound = sound;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}
@Data
public class Dog implements Animal{
    private String color;
    private int size;
    public Dog(String color, int size) {
        this.color = color;
        this.size = size;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}

抽象訪問(wèn)者

public interface Visitor {
    void visitor(Dog dog);
    void visitor(Cat cat);
    void visitor(Bird bird);
}

具體訪問(wèn)者

public class AnimalCountVisitor implements Visitor{
    private int dogCount;
    private int birdCount;
    private int catCount;
    @Override
    public void visitor(Dog dog) {
        dogCount++;
    }
    @Override
    public void visitor(Cat cat) {
        catCount++;
    }
    @Override
    public void visitor(Bird bird) {
        birdCount++;
    }
    public void printCount(){
        System.out.println("狗的個(gè)數(shù):"+dogCount);
        System.out.println("貓的個(gè)數(shù):"+catCount);
        System.out.println("鳥(niǎo)的個(gè)數(shù):"+birdCount);
    }
}
public class AnimalFeatureVisitor implements Visitor {
    private List<String> features;
    public AnimalFeatureVisitor() {
        features = new ArrayList<>();
    }
    @Override
    public void visitor(Dog dog) {
        features.add("Dog:color=" + dog.getColor() + ",size=" + dog.getSize());
    }
    @Override
    public void visitor(Cat cat) {
        features.add("Car:sound=" + cat.getSound() + ",age=" + cat.getAge());
    }
    @Override
    public void visitor(Bird bird) {
        features.add("Bird:name=" + bird.getName() + ",habitat=" + bird.getHabitat());
    }
    public void printFeatures(){
        features.forEach(System.out::println);
    }
}

測(cè)試

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        animals.add(new Dog("褐色", 50));
        animals.add(new Dog("白色", 45));
        animals.add(new Cat("喵喵叫", 2));
        animals.add(new Cat("嗚嗚聲", 3));
        animals.add(new Bird("鸚鵡", "森林"));
        animals.add(new Bird("麻雀", "田野"));
        AnimalCountVisitor animalCountVisitor = new AnimalCountVisitor();
        AnimalFeatureVisitor animalFeatureVisitor = new AnimalFeatureVisitor();
        animals.forEach(animal -> {
            animal.accept(animalCountVisitor);
            animal.accept(animalFeatureVisitor);
        });
        animalCountVisitor.printCount();
        animalFeatureVisitor.printFeatures();
    }
}

再這個(gè)例子中,我們定義了三種動(dòng)物類,包括Dog,Cat和Bird,它們都實(shí)現(xiàn)了Animal接口,并且是心啊了accept方法,其中傳入了Visitor類型的參數(shù).

接下來(lái),定義了Visitor接口,其中包含了visitor方法,該方法根據(jù)傳入的不同類型的動(dòng)物進(jìn)行訪問(wèn).

再具體的Visitor的實(shí)現(xiàn)中,定義了AnimalCountVisitor和AnimalFeatureVisitor兩個(gè)訪問(wèn)者,前者用于統(tǒng)計(jì)不同類型的動(dòng)物的個(gè)數(shù),后者用于打印不同類型的動(dòng)物的屬性.

總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)

分離算法與對(duì)象:訪問(wèn)者模式使得算法與對(duì)象分離成為可能,因?yàn)樗惴ū欢x在訪問(wèn)者中,而對(duì)象則在被訪問(wèn)時(shí)向訪問(wèn)者公開(kāi)自己的數(shù)據(jù).
擴(kuò)展性好:該模式可以方便地添加新的操作而不會(huì)影響現(xiàn)有的對(duì)象結(jié)構(gòu),因?yàn)樵L問(wèn)者模式將對(duì)象結(jié)構(gòu)與操作分離開(kāi)來(lái).
符合開(kāi)閉原則:訪問(wèn)者模式符合開(kāi)閉原則,因?yàn)槟梢栽诓桓默F(xiàn)有代碼的情況下添加新的訪問(wèn)者和新的元素類型.
簡(jiǎn)化代碼邏輯:訪問(wèn)者模式將對(duì)象和操作分離開(kāi)來(lái),簡(jiǎn)化了代碼邏輯.

缺點(diǎn)

增加新的元素類型困難:當(dāng)需要增加新的元素類型時(shí),必須修改現(xiàn)有的訪問(wèn)者接口,這可能導(dǎo)致對(duì)現(xiàn)有代碼的修改.
破壞封裝:訪問(wèn)者模式需要將對(duì)象的內(nèi)部數(shù)據(jù)暴漏給訪問(wèn)者,這可能破壞對(duì)象的封裝性.

應(yīng)用場(chǎng)景

當(dāng)需要對(duì)一個(gè)復(fù)雜對(duì)象結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作而不想暴漏其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)時(shí),可以使用訪問(wèn)者模式.
當(dāng)需要為對(duì)象結(jié)構(gòu)中的各個(gè)對(duì)象增加一些新的操作而不影響其類層次結(jié)構(gòu)時(shí),可以使用訪問(wèn)者模式.
當(dāng)對(duì)象的類層次結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,但其操作仍然保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí),可以使用訪問(wèn)者模式.
當(dāng)需要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)確定要執(zhí)行的操作時(shí),可以使用訪問(wèn)者模式.

到此這篇關(guān)于Java訪問(wèn)者模式實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅的對(duì)象結(jié)構(gòu)處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java訪問(wèn)者模式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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