行为型：访问者模式

目录

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

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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; }@Overridepublic 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; }@Overridepublic 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 {@Overridepublic void visit(TextElement text) {System.out.println("导出文本内容到PDF: " + text.getContent());}@Overridepublic 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 {@Overridepublic void visit(TextElement text) {System.out.println("显示文本: " + text.getContent());}@Overridepublic 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PDFVisitor 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}
}

3、优缺点分析

优点：

• 开闭原则：新增操作（访问者）无需修改元素类。

• 集中操作逻辑：将相关操作聚合到访问者中，便于维护。

• 支持复杂操作：访问者可跨多个元素类实现全局逻辑（如统计文档字数）。

缺点：

• 破坏封装性：访问者需访问元素的内部状态，可能导致元素暴露私有字段。

• 元素类扩展困难：新增元素类需修改所有访问者接口及实现。

• 复杂度高：双重分派机制理解成本较高，代码结构更复杂。

4、适用场景

• 对象结构稳定但操作多变

  • 如编译器中的抽象语法树（AST）处理（类型检查、代码生成、格式化）。

• 跨元素类的复杂操作

  • 如统计报表生成、文档格式转换。

• 解耦数据与操作

  • 如GUI框架中，控件树支持多种事件处理逻辑。