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詳解Java設(shè)計模式編程中的訪問者模式

更新時間：2016年02月15日 09:30:10 作者：卡奴達(dá)摩

這篇文章主要介紹了Java設(shè)計模式編程中的訪問者模式,訪問者模式的合理利用可以避免項目中出現(xiàn)大量重復(fù)的代碼,需要的朋友可以參考下

定義：封裝某些作用于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各元素的操作，它可以在不改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前提下定義作用于這些元素的新的操作。
類型：行為類模式
類圖：

201621592623368.jpg (596×407)

例子：
例如，思考一下添加不同類型商品的購物車，當(dāng)點擊結(jié)算的時候，它計算出所有不同商品需付的費用?，F(xiàn)在，計算邏輯即為計算這些不同類型商品的價格?；蛘哒f通過訪問者模式我們把此邏輯轉(zhuǎn)移到了另外一個類上面。讓我們實現(xiàn)這個訪問者模式的例子。

為了實現(xiàn)訪問者模式，最先需要做的是創(chuàng)建能夠被添加到購物車中代表不同類型商品(itemElement)的類。

ItemElement.java

package com.journaldev.design.visitor;

public interface ItemElement {

 public int accept(ShoppingCartVisitor visitor);
}

注意，accept方法接受訪問者作為參數(shù)。當(dāng)然這兒還有其他的一些方法來指定詳細(xì)的商品，但為了簡化，此處沒用過多的考慮細(xì)節(jié)，只關(guān)注訪問者模式。

現(xiàn)在創(chuàng)建一些不同商品的實體類。

Book.java

package com.journaldev.design.visitor;

public class Book implements ItemElement {

 private int price;
 private String isbnNumber;

 public Book(int cost, String isbn){
 this.price=cost;
 this.isbnNumber=isbn;
 }

 public int getPrice() {
 return price;
 }

 public String getIsbnNumber() {
 return isbnNumber;
 }

 @Override
 public int accept(ShoppingCartVisitor visitor) {
 return visitor.visit(this);
 }

}

Fruit.java

package com.journaldev.design.visitor;

public class Fruit implements ItemElement {

 private int pricePerKg;
 private int weight;
 private String name;

 public Fruit(int priceKg, int wt, String nm){
 this.pricePerKg=priceKg;
 this.weight=wt;
 this.name = nm;
 }

 public int getPricePerKg() {
 return pricePerKg;
 }

 public int getWeight() {
 return weight;
 }

 public String getName(){
 return this.name;
 }

 @Override
 public int accept(ShoppingCartVisitor visitor) {
 return visitor.visit(this);
 }

}

注意，accept()方法的實現(xiàn)是在實體類中，它調(diào)用訪問者的visit()方法傳遞當(dāng)前類對象作為自己的參數(shù)。
此處針對不同類型的商品所使用的visit()方法將會在訪問者接口的實體類中被實現(xiàn)。

ShoppingCartVisitor.java

package com.journaldev.design.visitor;

public interface ShoppingCartVisitor {

 int visit(Book book);
 int visit(Fruit fruit);
}

現(xiàn)在將實現(xiàn)訪問者接口以及每種商品自己計算自己費用的邏輯。

ShoppingCartVisitorImpl.java

package com.journaldev.design.visitor;

public class ShoppingCartVisitorImpl implements ShoppingCartVisitor {

 @Override
 public int visit(Book book) {
 int cost=0;
 //apply 5$ discount if book price is greater than 50
 if(book.getPrice() > 50){
  cost = book.getPrice()-5;
 }else cost = book.getPrice();
 System.out.println("Book ISBN::"+book.getIsbnNumber() + " cost ="+cost);
 return cost;
 }

 @Override
 public int visit(Fruit fruit) {
 int cost = fruit.getPricePerKg()*fruit.getWeight();
 System.out.println(fruit.getName() + " cost = "+cost);
 return cost;
 }

}

現(xiàn)在看一看在程序中如何使用它。

ShoppingCartClient.java

package com.journaldev.design.visitor;

public class ShoppingCartClient {

 public static void main(String[] args) {
 ItemElement[] items = new ItemElement[]{new Book(20, "1234"),new Book(100, "5678"),
  new Fruit(10, 2, "Banana"), new Fruit(5, 5, "Apple")};

 int total = calculatePrice(items);
 System.out.println("Total Cost = "+total);
 }

 private static int calculatePrice(ItemElement[] items) {
 ShoppingCartVisitor visitor = new ShoppingCartVisitorImpl();
 int sum=0;
 for(ItemElement item : items){
  sum = sum + item.accept(visitor);
 }
 return sum;
 }

}

當(dāng)運行上述程序是，我們得到如下輸出。

Book ISBN::1234 cost =20
Book ISBN::5678 cost =95
Banana cost = 20
Apple cost = 25
Total Cost = 160

請注意，此處的實現(xiàn)，好像accept()方法對于所有商品是相同的，但是他也可以不同。例如，如果商品為空它能進(jìn)行邏輯檢查并不再調(diào)用visit()方法。
訪問者模式的優(yōu)點：
符合單一職責(zé)原則：凡是適用訪問者模式的場景中，元素類中需要封裝在訪問者中的操作必定是與元素類本身關(guān)系不大且是易變的操作，使用訪問者模式一方面符合單一職責(zé)原則，另一方面，因為被封裝的操作通常來說都是易變的，所以當(dāng)發(fā)生變化時，就可以在不改變元素類本身的前提下，實現(xiàn)對變化部分的擴展。
擴展性良好：元素類可以通過接受不同的訪問者來實現(xiàn)對不同操作的擴展。
訪問者模式的適用場景：
       假如一個對象中存在著一些與本對象不相干（或者關(guān)系較弱）的操作，為了避免這些操作污染這個對象，則可以使用訪問者模式來把這些操作封裝到訪問者中去。
       假如一組對象中，存在著相似的操作，為了避免出現(xiàn)大量重復(fù)的代碼，也可以將這些重復(fù)的操作封裝到訪問者中去。
       但是，訪問者模式并不是那么完美，它也有著致命的缺陷：增加新的元素類比較困難。通過訪問者模式的代碼可以看到，在訪問者類中，每一個元素類都有它對應(yīng)的處理方法，也就是說，每增加一個元素類都需要修改訪問者類（也包括訪問者類的子類或者實現(xiàn)類），修改起來相當(dāng)麻煩。也就是說，在元素類數(shù)目不確定的情況下，應(yīng)該慎用訪問者模式。所以，訪問者模式比較適用于對已有功能的重構(gòu)，比如說，一個項目的基本功能已經(jīng)確定下來，元素類的數(shù)據(jù)已經(jīng)基本確定下來不會變了，會變的只是這些元素內(nèi)的相關(guān)操作，這時候，我們可以使用訪問者模式對原有的代碼進(jìn)行重構(gòu)一遍，這樣一來，就可以在不修改各個元素類的情況下，對原有功能進(jìn)行修改。

總結(jié)：
       正如《設(shè)計模式》的作者GoF對訪問者模式的描述：大多數(shù)情況下，你并需要使用訪問者模式，但是當(dāng)你一旦需要使用它時，那你就是真的需要它了。當(dāng)然這只是針對真正的大牛而言。在現(xiàn)實情況下（至少是我所處的環(huán)境當(dāng)中），很多人往往沉迷于設(shè)計模式，他們使用一種設(shè)計模式時，從來不去認(rèn)真考慮所使用的模式是否適合這種場景，而往往只是想展示一下自己對面向?qū)ο笤O(shè)計的駕馭能力。編程時有這種心理，往往會發(fā)生濫用設(shè)計模式的情況。所以，在學(xué)習(xí)設(shè)計模式時，一定要理解模式的適用性。必須做到使用一種模式是因為了解它的優(yōu)點，不使用一種模式是因為了解它的弊端；而不是使用一種模式是因為不了解它的弊端，不使用一種模式是因為不了解它的優(yōu)點。