设计模式--访问者模式【行为型模式】

设计模式的分类

我们都知道有 23 种设计模式，这 23 种设计模式可分为如下三类：

创建型模式（5 种）：单例模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式（7 种）：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式（11 种）：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

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设计模式--外观模式（门面模式）【结构型模式】

什么是访问者模式

访问者模式（Visitor Pattern）是一种行为型设计模式，通过定义一个访问者对象，实现对数据结构中各个元素进行访问和处理，访问者模式可以将数据结构与数据操作分离，使得在增加新的操作时，不需要修改现有的数据结构相关的类。

访问者模式的组成部分

抽象元素：定义一个接收访问者的接口，接口中定义了一个接受访问者的方法。
具体元素：实现了抽象元素接口，是数据结构中具体的元素，用于接受具体的访问并执行相应的操作。
抽象访问者：定义了对数据结构中各个元素访问的操作方法。
具体访问者：实现了访问者抽象访问者接口中具体的操作实现，也就是具体的操作逻辑。
对象结构：是一个包含元素角色的容器，并且提供了遍历元素集合的方法，使得访问者可以访问每一个元素，一般是常见的 List、Map 等集合类。

访问者模式案例演示

访问者模式模式在生活中其实是有很多场景的，比如我们开一家早餐店，其中粉、面、粥、包子是各种不同的餐食，顾客可以根据自己的喜好选择餐食，这里的顾客就是访问者，而不同的食物则可以看做是元素，根据顾客的选择来提供不同的食物，下面我们使用代码来演示这个场景。

Food（抽象元素）

Food 食物就是本案例中的抽象元素，定义了一个接受访问者访问的方法，代码如下：

java 复制代码

public interface Food {

    //接受访问的方法
    void accept(Customer customer);

}

Pink（具体元素）

Pink 粉就是具体食物，也是一种具体的元素，实现了抽象元素 Food 接口，并重写了访问方法，将自身传递给访问者，并提供了一个制作粉的方法，代码如下：

java 复制代码

public class Pink implements Food {

    @Override
    public void accept(Customer customer) {
        //将 粉 元素传递给访问者
        customer.visit(this);
    }

    //制作粉
    public void makePink() {
        System.out.println("我是一份广东炒粉...");
    }

}

Noodle（具体元素）

Noodle 面也是具体食物，同样是一种具体的元素，实现了抽象元素 Food 接口，并重写了访问方法，将自身传递给访问者，并提供了一个制作面的方法，代码如下：

java 复制代码

public class Noodle implements Food {

    @Override
    public void accept(Customer customer) {
        customer.visit(this);
    }

    //制作面
    public void makeNoodle() {
        System.out.println("我是一份重庆小面...");
    }

}

Bun（具体元素）

Bun 包子也具体食物，也是一种具体的元素，实现了抽象元素 Food 接口，并重写了访问方法，将自身传递给访问者，并提供了一个制作包子的方法，代码如下：

java 复制代码

public class Bun implements Food {

    @Override
    public void accept(Customer customer) {
        customer.visit(this);
    }

    //制作包子
    public void makeBun() {
        System.out.println("我是一份上海小笼包...");
    }

}

Customer（访问者）

Customer 访问者，在本案例中顾客就是一个访问者，访问者中定义了粉、面、包子的访问方法，代码如下：

java 复制代码

public interface Customer {

    //粉
    void visit(Pink pink);

    //面
    void visit(Noodle noodle);

    //包子
    void visit(Bun bun);
}

SpecificCustomer（具体访问者）

SpecificCustomer 是一个具体访问者，重写了 Customer 中的粉、面、包子的访问方法，代码如下：

java 复制代码

public class SpecificCustomer implements Customer{

    @Override
    public void visit(Pink pink) {
        System.out.println("后厨,小王要了一份广东炒粉...安排起来");
        pink.makePink();
    }

    @Override
    public void visit(Noodle noodle) {
        System.out.println("后厨,小李要了一份重庆小面...安排起来");
        noodle.makeNoodle();
    }

    @Override
    public void visit(Bun bun) {
        System.out.println("后厨,小美要了一份上海小笼包...安排起来");
        bun.makeBun();
    }
}

FoodCollection（对象结构）

FoodCollection 就是本案例中的对象结构，FoodCollection 中有一个 List 容器，存储了 Food 食物，并提供了添加食物和访问食物的方法，代码如下：

java 复制代码

public class FoodCollection {

    List<Food> foodList = new ArrayList<>();

    public void addFood(Food food){
        foodList.add(food);
    }

    public void accept(Customer customer){
        for (Food food : foodList) {
            food.accept(customer);
        }
    }

}

VisitorClient（客户端代码）

三位顾客分别要了不同的食物，代码如下：

java 复制代码

public class VisitorClient {

    public static void main(String[] args) {
        //对象结构
        FoodCollection foodCollection = new FoodCollection();
        //粉--元素
        Pink pink = new Pink();
        //面--元素
        Noodle noodle = new Noodle();
        //包子--元素
        Bun bun = new Bun();
        //添加到数据集合中
        foodCollection.addFood(pink);
        foodCollection.addFood(noodle);
        foodCollection.addFood(bun);
        //具体访问者
        SpecificCustomer customer = new SpecificCustomer();
        //开始访问
        foodCollection.accept(customer);
    }

}

执行结果如下：

powershell 复制代码

后厨,小王要了一份广东炒粉...安排起来
我是一份广东炒粉...
后厨,小李要了一份重庆小面...安排起来
我是一份重庆小面...
后厨,小美要了一份上海小笼包...安排起来
我是一份上海小笼包...

执行结果符合预期。

访问者模式的优缺点

优点：

数据结构和对这些数据结构进行操作的算法（即访问者）是进行了分离，使得数据结构的维护和操作更加容易，体现了解耦的思想。
符合单一只能原则，每个类的职责明确，使得代码更加清晰、易于理解和维护，当出现问题时，能够更容易地定位到问题所在的类，提高了代码的可维护性。
代码复用性较好，通过访问者来定义所有数据结构的通用功能，在一定程度上提到了代码的复用。

缺点：

增加新的数据结构困难，每增加一个新的元素，都需要修改访问者代码，增加相对应的操作，违反了开闭原则。
在有较多元素的场景的时候，访问者类会比较复杂，大量的元素的操作会导致访问者类变的异常复杂。

访问者模式的使用场景

需要对一个复杂的数据结构进行操作，且这些操作可能需要根据不同的元素类型进行不同操作时，可以使用访问者模式。
需要在不同的数据结构中执行类似的操作，但不希望在数据结构中添加新的方法时，可以使用访问者模式。

总结：本篇分享了访问者模式设计模式，感觉访问者设计模式还是有一点复杂的感觉，它除了元素和访问者之外还有一个对象结构的概念，我们使用餐厅有有不同餐食的场景演示了访问者模式，希望可以帮助不太熟悉访问者模式的朋友加深理解。

如有不正确的地方欢迎各位指出纠正。