访问者模式
在访问者模式(Visitor Pattern)中,我们使用了一个访问者类,它改变了元素类的执行算法。通过这种方式,元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。这种类型的设计模式属于行为型模式。
根据模式,元素对象已接受访问者对象,这样访问者对象就可以处理元素对象上的操作。
意图
主要将数据结构与数据操作分离。
主要解决
稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。
何时使用
需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作,而需要避免让这些操作”污染”这些对象的类,使用访问者模式将这些封装到类中。
如何解决
在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口。
关键代码
在数据基础类里面有一个方法接受访问者,将自身引用传入访问者。
基本代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ObjectStructure o = new ObjectStructure();
o.Attach(new ConcreteElementA());
o.Attach(new ConcreteElementB());
ConcreteVisitor1 v1 = new ConcreteVisitor1();
ConcreteVisitor2 v2 = new ConcreteVisitor2();
o.Accept(v1);
o.Accept(v2);
Console.Read();
}
}
abstract class Visitor
{
public abstract void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA);
public abstract void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB);
}
class ConcreteVisitor1 : Visitor
{
public override void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}被{1}访问", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}被{1}访问", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
class ConcreteVisitor2 : Visitor
{
public override void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}被{1}访问", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}被{1}访问", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
abstract class Element
{
public abstract void Accept(Visitor visitor);
}
class ConcreteElementA : Element
{
public override void Accept(Visitor visitor)
{
visitor.VisitConcreteElementA(this);
}
public void OperationA()
{ }
}
class ConcreteElementB : Element
{
public override void Accept(Visitor visitor)
{
visitor.VisitConcreteElementB(this);
}
public void OperationB()
{ }
}
class ObjectStructure
{
private IList<Element> elements = new List<Element>();
public void Attach(Element element)
{
elements.Add(element);
}
public void Detach(Element element)
{
elements.Remove(element);
}
public void Accept(Visitor visitor)
{
foreach (Element e in elements)
{
e.Accept(visitor);
}
}
}
示例
男人女人在不同情境下的反应
步骤1 创建一个表示元素的接口
//人
abstract class Person
{
//接受
public abstract void Accept(Action visitor);
}
步骤2 创建扩展了上述类的实体类
//男人
class Man : Person
{
public override void Accept(Action visitor)
{
visitor.GetManConclusion(this);
}
}
//女人
class Woman : Person
{
public override void Accept(Action visitor)
{
visitor.GetWomanConclusion(this);
}
}
//对象结构
class ObjectStructure
{
private IList<Person> elements = new List<Person>();
//增加
public void Attach(Person element)
{
elements.Add(element);
}
//移除
public void Detach(Person element)
{
elements.Remove(element);
}
//查看显示
public void Display(Action visitor)
{
foreach (Person e in elements)
{
e.Accept(visitor);
}
}
}
步骤3 定义一个表示访问者的接口
//状态
abstract class Action
{
//得到男人结论或反应
public abstract void GetManConclusion(Man concreteElementA);
//得到女人结论或反应
public abstract void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB);
}
步骤4 创建实现了上述类的实体访问者
//成功
class Success : Action
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,背后多半有一个伟大的女人。", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,背后大多有一个不成功的男人。", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
//失败
class Failing : Action
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,闷头喝酒,谁也不用劝。", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,眼泪汪汪,谁也劝不了。", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
//恋爱
class Amativeness : Action
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,凡事不懂也要装懂。", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,遇事懂也装作不懂", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
//结婚
class Marriage : Action
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,感慨道:恋爱游戏终结时,‘有妻徒刑’遥无期。", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0}{1}时,欣慰曰:爱情长跑路漫漫,婚姻保险保平安。", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
步骤5 使用访问者访问对象
static void Main(string[] args)
{
ObjectStructure o = new ObjectStructure();
o.Attach(new Man());
o.Attach(new Woman());
Success v1 = new Success();
o.Display(v1);
Failing v2 = new Failing();
o.Display(v2);
Amativeness v3 = new Amativeness();
o.Display(v3);
Marriage v4 = new Marriage();
o.Display(v4);
Console.Read();
}
后记
访问者模式适应于数据结构相对稳定的系统。
她把数据结构和作用域结构上的操作之间的耦合解脱开,使得操作集合可以相对自由地演化,目的是要把处理从数据结构分离出来。
有比较稳定的数据结构,又有易于变化的算法,使用访问者模式就是比较合适的,因为访问者模式使得算法操作的增加变得容易,缺点也是使增加新的数据结构变得困难了。
大多数时候你并不要访问者模式,但当你一旦需要访问者模式时,那就是真的需要它了。
访问者模式的能力和复杂性是把双刃剑,只有当你真正需要它的时候,才考虑使用它。