在现实生活中,有些集合对象存在多种不同的元素,且每种元素也存在多种不同的访问者和处理方式。 比如:电影或电视剧中的人物角色,不同的观众对他们的评价也不同;还有顾客在商场购物时放在“购物车”中的商品,顾客主要关心所选商品的性价比,而收银员关心的是商品的价格和数量。
模式的定义与特点
访问者(Visitor)模式的定义:将作用于某种数据结构中的各元素的操作分离出来封装成独立的类,使其在不改变数据结构的前提下可以添加作用于这些元素的新的操作,为数据结构中的每个元素提供多种访问方式。它将对数据的操作与数据结构进行分离,是行为类模式中最复杂的一种模式。
访问者(Visitor)模式是一种对象行为型模式,其主要优点如下:
- 扩展性好。能够在不修改对象结构中的元素的情况下,为对象结构中的元素添加新的功能。
- 复用性好。可以通过访问者来定义整个对象结构通用的功能,从而提高系统的复用程度。
- 灵活性好。访问者模式将数据结构与作用于结构上的操作解耦,使得操作集合可相对自由地演化而不影响系统的数据结构。
- 符合单一职责原则。访问者模式把相关的行为封装在一起,构成一个访问者,使每一个访问者的功能都比较单一。
访问者(Visitor)模式的主要缺点如下。
- 增加新的元素类很困难。在访问者模式中,每增加一个新的元素类,都要在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作,这违背了“开闭原则”。
- 破坏封装。访问者模式中具体元素对访问者公布细节,这破坏了对象的封装性。
违反了依赖倒置原则。访问者模式依赖了具体类,而没有依赖抽象类。
模式的结构与实现
访问者(Visitor)模式实现的关键是如何将作用于元素的操作分离出来封装成独立的类。
public interface Visitor
{
void visit(ConcreteElementA element);
}
//具体访问者A类
public class ConcreteVisitorA : Visitor
{
public void visit(ConcreteElementA element)
{
Debug.Log("具体访问者A访问-->"+ element.operationA());
}
}
//抽象元素类
public interface Element
{
void accept(Visitor visitor);
}
//具体元素A类
public class ConcreteElementA : Element
{
public void accept(Visitor visitor)
{
visitor.visit(this);
}
public string operationA()
{
return "具体元素A的操作。";
}
}
//对象结构角色
public class ObjectStructure
{
private List<Element> list = new List<Element>();
public void accept(Visitor visitor)
{
foreach (var element in list)
{
element.accept(visitor);
}
}
public void add(Element element)
{
list.Add(element);
}
public void remove(Element element)
{
list.Remove(element);
}
}
void Start()
{
ObjectStructure os = new ObjectStructure();
os.add(new ConcreteElementA());
Visitor visitor = new ConcreteVisitorA();
os.accept(visitor);
}
//执行结果
//具体访问者A访问-->具体元素A的操作。
模式的应用场景
当系统中存在类型数量稳定(固定)的一类数据结构时,可以使用访问者模式方便地实现对该类型所有数据结构的不同操作,而又不会对数据产生任何副作用(脏数据)
简而言之,就是当对集合中的不同类型数据(类型数量稳定)进行多种操作时,使用访问者模式。
通常在以下情况可以考虑使用访问者(Visitor)模式。对象结构相对稳定,但其操作算法经常变化的程序。
- 对象结构中的对象需要提供多种不同且不相关的操作,而且要避免让这些操作的变化影响对象的结构。
- 对象结构包含很多类型的对象,希望对这些对象实施一些依赖于其具体类型的操作。
模式的扩展
访问者(Visitor)模式同“组合模式”联用。因为访问者(Visitor)模式中的“元素对象”可能是叶子对象或者是容器对象(数据中存在包含关系),如果元素对象包含容器对象,就必须用到组合模式。