C++ 设计模式《统计辅助功能》

👨‍🎓 模式名称：访问者模式（Visitor）

👦 故事背景：

小明的系统上线后，业务越来越多。统计员小李的任务是每周统计：

用户活跃数
总订单收入
好评评价数

但是这些业务对象（User, Order, Review）分属不同模块、由不同人维护，结构不同，统计逻辑也不同。

小李一开始采用了最直接的方法 ------ 在每个类里写统计逻辑：

❌ 没有使用访问者模式的代码（耦合高、不易扩展）

1. 各业务类都写了 analyze() 方法，分析逻辑分散在每个类中

csharp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

class User {
public:
    std::string name;
    int loginDays;

    bool isActive() const {
        return loginDays > 30;
    }

    void analyze(int& activeUserCount) {
        if (isActive()) {
            activeUserCount++;
        }
    }
};

class Order {
public:
    int price;

    void analyze(int& totalRevenue) {
        totalRevenue += price;
    }
};

class Review {
public:
    int score;

    void analyze(int& positiveReviewCount) {
        if (score >= 4) {
            positiveReviewCount++;
        }
    }
};

2. 小李的分析函数 👇

csharp 复制代码

void doAnalysis(std::vector<User>& users, std::vector<Order>& orders, std::vector<Review>& reviews) {
    int activeUserCount = 0;
    int totalRevenue = 0;
    int positiveReviewCount = 0;

    for (auto& u : users) u.analyze(activeUserCount);
    for (auto& o : orders) o.analyze(totalRevenue);
    for (auto& r : reviews) r.analyze(positiveReviewCount);

    std::cout << "活跃用户数：" << activeUserCount << std::endl;
    std::cout << "总收入：" << totalRevenue << std::endl;
    std::cout << "好评数：" << positiveReviewCount << std::endl;
}

❌ 这会有什么问题？

问题点	描述
❌ 逻辑分散	每个类都负责"分析"自己的数据，导致功能散落四处
❌ 扩展困难	如果要加一个"导出为 Excel 的功能"，又要修改每个类
❌ 违背开闭原则	每个新的分析需求都意味着要修改所有业务类
❌ 违反单一职责	原本只负责数据的业务类，现在还要处理"统计、导出"等行为

✅ 使用访问者模式：结构统一、处理分离

🧱 抽象访问者：数据分析器

csharp 复制代码

class Order;
class User;
class Review;

class AnalyticsVisitor {
public:
    virtual void visit(Order* order) = 0;
    virtual void visit(User* user) = 0;
    virtual void visit(Review* review) = 0;
    virtual ~AnalyticsVisitor() = default;
};

🧱 抽象业务对象（被访问者）

csharp 复制代码

class VisitableEntity {
public:
    virtual void accept(AnalyticsVisitor* visitor) = 0;
    virtual ~VisitableEntity() = default;
};

🧱 具体业务对象

csharp 复制代码

class Order : public VisitableEntity {
public:
    int price = 20;
    std::string category = "外卖";

    void accept(AnalyticsVisitor* visitor) override {
        visitor->visit(this);
    }
};

class User : public VisitableEntity {
public:
    std::string name = "张三";
    int loginDays = 45;

    void accept(AnalyticsVisitor* visitor) override {
        visitor->visit(this);
    }
};

class Review : public VisitableEntity {
public:
    int score = 4;
    std::string comment = "不错的服务";

    void accept(AnalyticsVisitor* visitor) override {
        visitor->visit(this);
    }
};

🧱 具体访问者：统计分析逻辑

csharp 复制代码

class DataAnalyzer : public AnalyticsVisitor {
public:
    int orderCount = 0;
    int totalRevenue = 0;
    int activeUsers = 0;
    int positiveReviews = 0;

    void visit(Order* order) override {
        orderCount++;
        totalRevenue += order->price;
    }

    void visit(User* user) override {
        if (user->loginDays > 30)
            activeUsers++;
    }

    void visit(Review* review) override {
        if (review->score >= 4)
            positiveReviews++;
    }

    void report() {
        std::cout << "订单数：" << orderCount << std::endl;
        std::cout << "总收入：" << totalRevenue << std::endl;
        std::cout << "活跃用户数：" << activeUsers << std::endl;
        std::cout << "好评数：" << positiveReviews << std::endl;
    }
};

🚀 使用示例

csharp 复制代码

int main() {
    std::vector<VisitableEntity*> system = {
        new Order(), new User(), new Review(),
        new Order(), new User(), new Review()
    };

    DataAnalyzer analyzer;

    for (auto entity : system) {
        entity->accept(&analyzer);
    }

    analyzer.report();

    for (auto e : system) delete e;
    return 0;
}

✅ 使用访问者模式的优势

优势	描述
👑 开闭原则	新增分析逻辑时，只加新的 Visitor 类，不动原有结构
🤝 统一接口	所有业务对象统一接受访问者
🧹 逻辑清晰	分析逻辑集中在访问者类中，业务对象职责单一
🛠️ 易扩展	可以创建多个访问者用于不同目的（如导出、展示）