設計模式之訪問者模式

訪問者模式（Visitor Pattern）：在不改變某對象結構中元素的前提下，定義作用於這些元素的新操作。

訪問者模式適用於數據結構相對穩定的系統，可以把數據結構和作用於結構上的操作解耦，使操作集合可以相對自由地變化。一種操作就相當於一個訪問者。訪問者模式將有關操作行爲集中到一個訪問者對象中。

訪問者模式的缺點在於會使數據結構的變化變得困難。

比如男人和女人對於不同的事件有不同的反應，如果單純抽象出Person基類，Man和Woman根據傳遞進來的不同事件作出不同反應，這樣新增事件的話都要修改Man和Woman，違反了封閉開放原則。

可以把變化的地方，也就是不同的事件，抽象一個基類，然後基於這個基類進行擴展，可以達到比較好的解耦效果。

實例實現

首先定義數據基類，基本方法就是對事件進行反應：

public interface Person {
    void react(Event visitor);
}

兩個數據類，訪問者模式一般應用於數據元素比較穩定的情況下：

class Man implements Person {
    @Override
    public void react(Event visitor) {
        visitor.getManReaction(this);
    }
}

class Woman implements Person {
    @Override
    public void react(Event visitor) {
        visitor.getWomanReaction(this);
    }
}

此處用到一個技術叫雙分派，就是在數據對象的一個方法中，接收事件對象作爲參數，這是一次分派；然後接收到的事件對象調用自己的方法，傳入調用它的數據對象作爲方法參數，這就是第二次分派。雙分派技術意味着方法的執行不僅取決於方法參數，還取決於執行方法的對象，由方法參數和調用者本身共同決定執行結果。

然後定義事件類，也就是模式裏的訪問者，事件類就是定義數據類各自的反應方法，如果數據元素穩定不變的話，事件類的方法也就不用去修改：

public interface Event {
    void getManReaction(Man man);

    void getWomanReaction(Woman woman);
}

事件類的具體實現：

class Success implements Event {
    @Override
    public void getManReaction(Man man) {
        System.out.println(man.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，背後一般有個偉大的女人");
    }

    @Override
    public void getWomanReaction(Woman woman) {
        System.out.println(woman.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，背後一般有個不成功的男人");
    }
}

class Failure implements Event {
    @Override
    public void getManReaction(Man man) {
        System.out.println(man.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，獨自借酒澆愁");
    }

    @Override
    public void getWomanReaction(Woman woman) {
        System.out.println(woman.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，需要人來安慰");
    }
}

class Marriage implements Event {
    @Override
    public void getManReaction(Man man) {
        System.out.println(man.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，我會照顧你一輩子");
    }

    @Override
    public void getWomanReaction(Woman woman) {
        System.out.println(woman.getClass().getSimpleName() + " "
                + this.getClass().getSimpleName() + "時，我願意和你到天荒地老");
    }
}

然後我們還可以定義一個數據結構，用來組織數據元素對於不同訪問者的反應結果：

public class DataStructure {
    private List<Person> elements = new ArrayList<>();

    public void addElement(Person element) {
        elements.add(element);
    }

    public void removeElement(Person element) {
        elements.remove(element);
    }

    public void showReaction(Event visitor) {
        for (Person person : elements) {
            person.react(visitor);
        }
    }
}

測試類：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        final DataStructure dataStructure = new DataStructure();

        final Man man = new Man();
        final Woman woman = new Woman();
        dataStructure.addElement(man);
        dataStructure.addElement(woman);

        dataStructure.showReaction(new Success());
        System.out.println();
        dataStructure.showReaction(new Failure());
        System.out.println();
        dataStructure.showReaction(new Marriage());
    }
}

輸出：

Man Success時，背後一般有個偉大的女人
Woman Success時，背後一般有個不成功的男人

Man Failure時，獨自借酒澆愁
Woman Failure時，需要人來安慰

Man Marriage時，我會照顧你一輩子
Woman Marriage時，我願意和你到天荒地老

訪問者模式使得數據元素不變的情況下，新增事件只要創建新的實現即可，不用修改原有代碼，很好地符合了封閉開放原則。