詳解Java設(shè)計(jì)模式編程中的訪問(wèn)者模式
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:

例子:
例如,思考一下添加不同類型商品的購(gòu)物車,當(dāng)點(diǎn)擊結(jié)算的時(shí)候,它計(jì)算出所有不同商品需付的費(fèi)用。現(xiàn)在,計(jì)算邏輯即為計(jì)算這些不同類型商品的價(jià)格?;蛘哒f(shuō)通過(guò)訪問(wèn)者模式我們把此邏輯轉(zhuǎn)移到了另外一個(gè)類上面。讓我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)訪問(wèn)者模式的例子。
為了實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)者模式,最先需要做的是創(chuàng)建能夠被添加到購(gòu)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(wèn)者作為參數(shù)。當(dāng)然這兒還有其他的一些方法來(lái)指定詳細(xì)的商品,但為了簡(jiǎn)化,此處沒(méi)用過(guò)多的考慮細(xì)節(jié),只關(guān)注訪問(wèn)者模式。
現(xiàn)在創(chuàng)建一些不同商品的實(shí)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(shí)現(xiàn)是在實(shí)體類中,它調(diào)用訪問(wèn)者的visit()方法傳遞當(dāng)前類對(duì)象作為自己的參數(shù)。
此處針對(duì)不同類型的商品所使用的visit()方法將會(huì)在訪問(wèn)者接口的實(shí)體類中被實(shí)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(shí)現(xiàn)訪問(wèn)者接口以及每種商品自己計(jì)算自己費(fèi)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(yùn)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(qǐng)注意,此處的實(shí)現(xiàn),好像accept()方法對(duì)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(wèn)者模式的優(yōu)點(diǎn):
符合單一職責(zé)原則:凡是適用訪問(wèn)者模式的場(chǎng)景中,元素類中需要封裝在訪問(wèn)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(wèn)者模式一方面符合單一職責(zé)原則,另一方面,因?yàn)楸环庋b的操作通常來(lái)說(shuō)都是易變的,所以當(dāng)發(fā)生變化時(shí),就可以在不改變?cè)仡惐旧淼那疤嵯拢瑢?shí)現(xiàn)對(duì)變化部分的擴(kuò)展。
擴(kuò)展性良好:元素類可以通過(guò)接受不同的訪問(wèn)者來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同操作的擴(kuò)展。
訪問(wèn)者模式的適用場(chǎng)景:
假如一個(gè)對(duì)象中存在著一些與本對(duì)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(gè)對(duì)象,則可以使用訪問(wèn)者模式來(lái)把這些操作封裝到訪問(wèn)者中去。
假如一組對(duì)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(wèn)者中去。
但是,訪問(wèn)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(guò)訪問(wèn)者模式的代碼可以看到,在訪問(wèn)者類中,每一個(gè)元素類都有它對(duì)應(yīng)的處理方法,也就是說(shuō),每增加一個(gè)元素類都需要修改訪問(wèn)者類(也包括訪問(wèn)者類的子類或者實(shí)現(xiàn)類),修改起來(lái)相當(dāng)麻煩。也就是說(shuō),在元素類數(shù)目不確定的情況下,應(yīng)該慎用訪問(wèn)者模式。所以,訪問(wèn)者模式比較適用于對(duì)已有功能的重構(gòu),比如說(shuō),一個(gè)項(xiàng)目的基本功能已經(jīng)確定下來(lái),元素類的數(shù)據(jù)已經(jīng)基本確定下來(lái)不會(huì)變了,會(huì)變的只是這些元素內(nèi)的相關(guān)操作,這時(shí)候,我們可以使用訪問(wèn)者模式對(duì)原有的代碼進(jìn)行重構(gòu)一遍,這樣一來(lái),就可以在不修改各個(gè)元素類的情況下,對(duì)原有功能進(jìn)行修改。
總結(jié):
正如《設(shè)計(jì)模式》的作者GoF對(duì)訪問(wèn)者模式的描述:大多數(shù)情況下,你并需要使用訪問(wèn)者模式,但是當(dāng)你一旦需要使用它時(shí),那你就是真的需要它了。當(dāng)然這只是針對(duì)真正的大牛而言。在現(xiàn)實(shí)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(jì)模式,他們使用一種設(shè)計(jì)模式時(shí),從來(lái)不去認(rèn)真考慮所使用的模式是否適合這種場(chǎng)景,而往往只是想展示一下自己對(duì)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的駕馭能力。編程時(shí)有這種心理,往往會(huì)發(fā)生濫用設(shè)計(jì)模式的情況。所以,在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式時(shí),一定要理解模式的適用性。必須做到使用一種模式是因?yàn)榱私馑膬?yōu)點(diǎn),不使用一種模式是因?yàn)榱私馑谋锥?;而不是使用一種模式是因?yàn)椴涣私馑谋锥?,不使用一種模式是因?yàn)椴涣私馑膬?yōu)點(diǎn)。
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