24通路者模式

一、通路者模式定義

1.通路者模式是一種将資料結構與資料操作分離的設計模式，是指封裝一些作用于某種資料結構中的各元素的操作，它可以在不改變資料結構的前提下定義作用于這些元素的新的操作。屬于行為型模式。

2.通路者模式被稱為最複雜的設計模式，并且使用頻率不高，設計模式的作者也評價為：大多情況下，你不需要使用通路者模式，但是一旦需要使用它時，那就真的需要使用了。通路者模式的基本思想是，針對系統中擁有固定類型數的對象結構(元素)，在其内提供一個accept()方法用來接受通路者對象的通路。不同的通路者對同一進制素的通路内容不同，使得相同的元素集合可以産生不同的資料結果。accept()方法可以接收不同的通路者對象，然後在内部将自己(元素)轉發到接收到的通路者對象的visit()方法内。通路者内部對應類型的visit()方法就會得到回調執行，對元素進行操作。也即是通過兩次動态分發(第一次是對通路者的分發accept()方法，第二次是對元素的分發visit()方法)，才最終将一個具體的元素傳遞到一個具體的通路者。如此一來，就解耦了資料結構與操作，且資料操作不會改變元素狀态

3.通路者模式的核心是解耦資料結構與資料操作，使得對元素的操作具備優秀的擴充性。可以通過擴充不同的資料操作類型(通路者)實作對相同元素集的不同的操作

4.通路者模式的适用場景：

　　A.資料結構穩定，作用于資料結構的操作經常變化的場景

　　B.需要資料結構與資料操作分離的場景

　　C.需要對不同資料類型(元素)進行操作，而不使用分支判斷具體類型的場景

二、通路者模式示例

1.通路者模式一般包含5種角色：

　　A.抽象通路者(Visitor)：接口或抽象類

　　B.具體通路者(ConcreteVisitor)：實作對具體元素的操作

　　C.抽象元素(Element)：接口或抽象類，定義了一個接受通路者通路的方法accept()，表示所有元素類型都支援被通路者通路

　　D.具體元素(ConcreteElement)：具體元素類型，提供接受通路者的具體實作，通常的實作都為：visitor.visit(this)

　　E.結構對象(ObjectStructure)：該類内部維護了元素集合，并提供方法接受通路者對該集合所有元素進行操作

2.代碼示例

1 // 抽象通路者
 2 public interface IVisitor {
 3 
 4     void visit(ConcreteElementA element);
 5 
 6     void visit(ConcreteElementB element);
 7 }
 8 
 9 // 具體通路者
10 public class ConcreteVisitorA implements IVisitor {
11 
12     public void visit(ConcreteElementA element) {
13         String result = element.operationA();
14         System.out.println("result from " + element.getClass().getSimpleName() + ": " + result);
15     }
16 
17     public void visit(ConcreteElementB element) {
18         int result = element.operationB();
19         System.out.println("result from " + element.getClass().getSimpleName() + ": " + result);
20     }
21 }
22 
23 // 具體通路者
24 public class ConcreteVisitorB implements IVisitor {
25 
26     public void visit(ConcreteElementA element) {
27         String result = element.operationA();
28         System.out.println("result from " + element.getClass().getSimpleName() + ": " + result);
29     }
30 
31 
32     public void visit(ConcreteElementB element) {
33         int result = element.operationB();
34         System.out.println("result from " + element.getClass().getSimpleName() + ": " + result);
35     }
36 }
37 
38 // 抽象元素
39 public interface IElement {
40     void accept(IVisitor visitor);
41 }
42 
43 // 具體元素
44 public class ConcreteElementA implements IElement {
45 
46     public void accept(IVisitor visitor) {
47         visitor.visit(this);
48     }
49 
50     public String operationA() {
51         return this.getClass().getSimpleName();
52     }
53 
54 }
55 
56 // 具體元素
57 public class ConcreteElementB implements IElement {
58 
59     public void accept(IVisitor visitor) {
60         visitor.visit(this);
61     }
62 
63     public int operationB() {
64         return new Random().nextInt(100);
65     }
66 }
67 
68 // 結構對象
69 public class ObjectStructure {
70     private List<IElement> list = new ArrayList<IElement>();
71 
72     {
73         this.list.add(new ConcreteElementA());
74         this.list.add(new ConcreteElementB());
75     }
76 
77     public void accept(IVisitor visitor) {
78         for (IElement element : this.list) {
79             element.accept(visitor);
80         }
81     }
82 }
83 
84 public class Test {
85 
86     public static void main(String[] args) {
87         ObjectStructure collection = new ObjectStructure();
88         System.out.println("ConcreteVisitorA handle elements:");
89         IVisitor visitorA = new ConcreteVisitorA();
90         collection.accept(visitorA);
91         System.out.println("------------------------------------");
92         System.out.println("ConcreteVisitorB handle elements:");
93         IVisitor visitorB = new ConcreteVisitorB();
94         collection.accept(visitorB);
95     }
96 
97 }      

3.通路者模式的優缺點

　　A.優點

　　　　a.解耦了資料結構和資料操作，使得操作集合可以獨立變化

　　　　b.擴充性好：可以通過擴充通路者角色，實作對資料集的不同操作

　　　　c.元素具體類型并非單一，通路者均可操作

　　　　d.各角色職責分離，符合單一職責原則

　　B.缺點