行为型：访问者模式

news2025/6/3 8:39:51

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 实现案例

3、优缺点分析

4、适用场景

1、核心思想

目的：数据结构稳定的情况下，解决数据与算法的耦合问题。适用于对象结构稳定但需频繁扩展操作的场景。

实现：在访问数据时根据数据类型（重载）自动切换（双重分派）到对应的算法，实现数据的自动响应机制，并且确保算法的自由扩展。

核心：对重载方法与双派发方式的利用

双重分派（Double Dispatch）：通过两次方法调用（先接受访问者，再调用访问者的方法）实现动态绑定。
解耦数据与操作：对象结构中的元素（如文档节点、抽象语法树节点）仅定义“接受访问者”的方法，具体操作由访问者实现。

举例：

1> 超市对不同商品有不同的折扣力度和计价方式

2> 文档中有不同对象（文本、图片）转换成PDF或渲染到屏幕两种输出方式

2、实现方式

2.1 模式结构

五种核心角色：

Element（元素接口）：被访问的数据元素接口，定义一个可以接待访问者的行为标准accept(Visitor visitor)，且所有数据封装类需实现此接口，通常作为泛型并被包含在对象容器中。
ConcreteElement（元素实现）：具体数据元素实现类，可以有多个实现，并且相对固定。其accept实现方法中调用访问者并将自己“this”传回（如 visitor.visit(this)）。
Visitor（访问者接口）：可以是接口或者抽象类，定义了一系列访问操作方法以处理所有数据元素，通常为同名的访问方法，并以数据元素类作为入参来确定哪个重载方法被调用。
ConcreteVisitor（访问者实现）：访问者接口的实现类，可以有多个实现，每个访问者类都需实现所有数据元素类型的访问重载方法。
ObjectContainer（对象容器）：包含所有可被访问的数据对象（元素）的容器--元素的集合（如列表、树），提供遍历元素的方法，供访问者访问。

2.2 实现案例

假设有一个文档对象结构，包含文本和图片元素，需要支持导出为PDF和渲染到屏幕两种操作：

//1、元素接口
interface DocumentElement {
    void accept(Visitor visitor);
}

//2、元素实现
// 具体元素：文本
class TextElement implements DocumentElement {
    private String content;

    public TextElement(String content) {
        this.content = content;
    }

    public String getContent() { return content; }

    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this); // 调用访问者的visit(TextElement)方法
    }
}

// 具体元素：图片
class ImageElement implements DocumentElement {
    private String path;

    public ImageElement(String path) {
        this.path = path;
    }

    public String getPath() { return path; }

    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this); // 调用访问者的visit(ImageElement)方法
    }
}

//3、访问者接口
interface Visitor {
    void visit(TextElement text);
    void visit(ImageElement image);
}

//4、访问者实现
// 具体访问者：导出为PDF
class ExportToPDFVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(TextElement text) {
        System.out.println("导出文本内容到PDF: " + text.getContent());
    }

    @Override
    public void visit(ImageElement image) {
        System.out.println("导出图片到PDF: " + image.getPath());
    }
}

// 具体访问者：渲染到屏幕
class RenderVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(TextElement text) {
        System.out.println("显示文本: " + text.getContent());
    }

    @Override
    public void visit(ImageElement image) {
        System.out.println("显示图片: " + image.getPath());
    }
}

//5、对象容器：文档对象
class Document {
    private List<DocumentElement> elements = new ArrayList<>();

    public void addElement(DocumentElement element) {
        elements.add(element);
    }

    // 允许访问者遍历所有元素
    public void accept(Visitor visitor) {
        for (DocumentElement element : elements) {
            element.accept(visitor);
        }
    }
}

//6、客户端
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Document doc = new Document();
        doc.addElement(new TextElement("Hello World"));
        doc.addElement(new ImageElement("photo.jpg"));

        // 导出为PDF
        Visitor exportVisitor = new ExportToPDFVisitor();
        doc.accept(exportVisitor);

        // 输出：
        // 导出文本内容到PDF: Hello World
        // 导出图片到PDF: photo.jpg

        // 渲染到屏幕
        Visitor renderVisitor = new RenderVisitor();
        doc.accept(renderVisitor);

        // 输出：
        // 显示文本: Hello World
        // 显示图片: photo.jpg
    }
}