设计模式之(二十一)访问者模式Visitor

在Java中所有的物件都继承自Object物件，这样作的优点之一，就是使得一些集合物件的资料结构容易管理，例如您可以将任何型态的物件放入Vector中。

然而现在有个问题是，如果您的集合（connection）物件中不仅储存一种型态的物件，如果想要对这些物件作出一些个别化的操作，首要条件就是要知道该物件的型态，使用 instanceof 似乎是个不错的方式，在程式简单的情况下，也许您会这么作：

 public class ElementA { 
    // some implementing 
 } 
 
 public class ElementB { 
    // some implementing 
 } 

 public class ElementC { 
    // some implementing 
 } 

 // ...... 

    Iterator iterator = arrayList.iterator() 
    while (iterator.hasNext()) { 
        if (o instanceof ElementA) 
　　 　　   (ElementA) o.operationA(); 
        else if (o instanceof ElementB) 
　　 　     (ElementB) o.operationB(); 
　　    else if (o instanceof ElementC) 
　　 　     (ElementC) o.operationC(); 
　　    else 
　　 　     System.out.println(
                  "Sorry! I don't know who you are! " 
                   + o.toString()); 
        //....
    }

    //....

 
这么作并不是不可以，只是将来的扩充性不大，如果今天您想要一次改变对每一种类型物件的操作，您必须修改很多地方。

从物件自身的角度来想好了，物件在一个个的房子中，物件说：“不要在房子外费尽心思判断了，即然您不知道我是谁，那么您就进来访问我好了，我告诉您我是谁，这么一来您就知道如何操作我了！”

用程式来实现上面这个描述：

• IElement.java

public interface IElement {     public void accept(IVisitor visitor); } 

• ElementA.java

public class ElementA implements IElement {     public void accept(IVisitor visitor) {         visitor.visit(this);     }    public void operationA() {         System.out.println(              "do A's job....such-and-such....");     } } 

• ElementB.java

public class ElementB implements IElement {     public void accept(IVisitor visitor) {         visitor.visit(this);     }    public void operationB() {         System.out.println(           "do B's job....such-and-such....");     }} 

• ElementC.java

public class ElementC implements IElement {     public void accept(IVisitor visitor) {         visitor.visit(this);     }    public void operationC() {         System.out.println(            "do C's job....such-and-such....");     } } 

• IVisitor.java

public interface IVisitor {     public void visit(ElementA element);     public void visit(ElementB element);     public void visit(ElementC element); }  

• VisitorA.java

public class VisitorA implements IVisitor {     public void visit(ElementA element) {         element.operationA();     }    public void visit(ElementB element) {         element.operationB();     }    public void visit(ElementC element) {         element.operationC();     } }  

• Main.java

public class Main {     public static void main(String[] args) {         // know nothing about their type         // after storing them into Element array         IElement[] list = {new ElementA(),                            new ElementB(),                            new ElementC()};         IVisitor visitor = new VisitorA();        for (int i=0; i < list.length; i++)             list[i].accept(visitor);     } } 

Visitor访问是基于overload来完成，对于每一个实现IElement的物件来说，它接受IVisitor来访问它，在accept()方法 中，IVisitor使用正确的方法来访问IElement（显然的，这么部份可以靠不同的函式名称，或是overload来达成），并在visit() 中对IElement作出对应的操作，如果您今天想要换掉每一个IElement的操作，只要更换IVisitor类型的物件就可以了，也就是这行：

 // IVisitor visitor = new VisitorA(); 
 // 换掉一个IVisitor，就可以换掉所有的操作
 // 不用修改多个地方
 IVisitor visitor = new VisitorB(); 

 

举个实际的例子，假设VisitorA只是个懒惰的推销员好了，今天有一个比较勤快的推销员VisitorB，在访问过IElement之后，会对 IElement作出更多的操作，要在程式中实现VisitorB，只要增加一个VisitorB类别就可以了：

• VisitorB.java

public class VisitorB implements IVisitor {     public void visit(ElementA element) {         System.out.println("VisitorB is a hard worker....");         element.operationA();         System.out.println(            "I want to do some extra work on A....");     }    public void visit(ElementB element) {         System.out.println("VisitorB is a hard worker....");         element.operationB();         System.out.println(                   "I want to do some extra work on B....");     }    public void visit(ElementC element) {         System.out.println("VisitorB is a hard worker....");         element.operationC();         System.out.println(                  "I want to do some extra work on C....");     } } 

改一下Main来示范：

• Main.java

public class Main {     public static void main(String[] args) {         IElement[] list = {new ElementA(),                            new ElementB(),                            new ElementC()};         System.out.println("visitorA is coming.......");         IVisitor visitorA = new VisitorA();         for (int i=0; i < list.length; i++)            list[i].accept(visitorA);        System.out.println("\nvisitorB is coming.......");         IVisitor visitorB = new VisitorB();         for (int i=0; i < list.length; i++)             list[i].accept(visitorB);     } } 

在范例中的System.out.println();只是个示意，它也可能是您对IElement的额外方法的直接调用。 

Visitor模式的 UML 结构类图如下：

在Java World中有一篇文章，提到可以利用reflection来改进使用访问者模式时的弹性，有兴趣的可以进一步参考一下Reflect on the Visitor design pattern。

转自http://www.riabook.cn/doc/designpattern/VisitorPattern.htm