設計模式【訪問者模式VisitorPattern】

訪問者模式

在訪問者模式（Visitor Pattern）中，我們使用了一個訪問者類，它改變了元素類的執行算法。通過這種方式，元素的執行算法可以隨着訪問者改變而改變。這種類型的設計模式屬於行爲型模式。根據模式，元素對象已接受訪問者對象，這樣訪問者對象就可以處理元素對象上的操作。

介紹

意圖：主要將數據結構與數據操作分離。

主要解決：穩定的數據結構和易變的操作耦合問題。

何時使用：需要對一個對象結構中的對象進行很多不同的並且不相關的操作，而需要避免讓這些操作"污染"這些對象的類，使用訪問者模式將這些封裝到類中。

如何解決：在被訪問的類裏面加一個對外提供接待訪問者的接口。

關鍵代碼：在數據基礎類裏面有一個方法接受訪問者，將自身引用傳入訪問者。

應用實例：您在朋友家做客，您是訪問者，朋友接受您的訪問，您通過朋友的描述，然後對朋友的描述做出一個判斷，這就是訪問者模式。

優點： 1、符合單一職責原則。 2、優秀的擴展性。 3、靈活性。

缺點： 1、具體元素對訪問者公佈細節，違反了迪米特原則。 2、具體元素變更比較困難。 3、違反了依賴倒置原則，依賴了具體類，沒有依賴抽象。

使用場景： 1、對象結構中對象對應的類很少改變，但經常需要在此對象結構上定義新的操作。 2、需要對一個對象結構中的對象進行很多不同的並且不相關的操作，而需要避免讓這些操作"污染"這些對象的類，也不希望在增加新操作時修改這些類。

注意事項：訪問者可以對功能進行統一，可以做報表、UI、攔截器與過濾器。

實現

我們將創建一個定義接受操作的 ComputerPart 接口。Keyboard、Mouse、Monitor 和 Computer 是實現了 ComputerPart 接口的實體類。我們將定義另一個接口 ComputerPartVisitor，它定義了訪問者類的操作。Computer 使用實體訪問者來執行相應的動作。

VisitorPatternDemo，我們的演示類使用 Computer、ComputerPartVisitor 類來演示訪問者模式的用法。

步驟 1

定義一個表示元素的接口。

ComputerPart.cs

namespace VisitorPattern
{
    interface ComputerPart
    {
        void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor);
    }
}

步驟 2

創建擴展了上述類的實體類。

Keyboard.cs

namespace VisitorPattern
{
    class Keyboard : ComputerPart
    {
        public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor)
        {
            computerPartVisitor.visit(this);
        }
    }
}

Monitor.cs

namespace VisitorPattern
{
    class Monitor : ComputerPart
    {
        public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor)
        {
            computerPartVisitor.visit(this);
        }
    }
}

Mouse.cs

namespace VisitorPattern
{
    class Mouse : ComputerPart
    {
        public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor)
        {
            computerPartVisitor.visit(this);
        }
    }
}

Computer.cs

namespace VisitorPattern
{
    class Computer : ComputerPart
    {
        ComputerPart[] parts;

        public Computer()
        {
            parts = new ComputerPart[] { new Mouse(), new Keyboard(), new Monitor() };
        }

        public void accept(ComputerPartVisitor computerPartVisitor)
        {
            for (int i = 0; i < parts.Length; i++ )
            {
                parts[i].accept(computerPartVisitor);
            }
            computerPartVisitor.visit(this);
        }
    }
}

步驟 3

定義一個表示訪問者的接口。

ComputerPartVisitor.cs

namespace VisitorPattern
{
    interface ComputerPartVisitor
    {
        void visit(ComputerPart computer);
        void visit(Mouse mouse);
        void visit(Keyboard keyboard);
        void visit(Monitor monitor);
    }
}

步驟 4

創建實現了上述類的實體訪問者。

ComputerPartDisplayVisitor.cs

using System;
namespace VisitorPattern
{
    class ComputerPartDisplayVisitor : ComputerPartVisitor
    {
        void ComputerPartVisitor.visit(ComputerPart computer)
        {
            Console.WriteLine("Displaying Computer.");
        }

        void ComputerPartVisitor.visit(Mouse mouse)
        {
            Console.WriteLine("Displaying Mouse.");
        }

        void ComputerPartVisitor.visit(Keyboard keyboard)
        {
            Console.WriteLine("Displaying keyboard.");
        }

        void ComputerPartVisitor.visit(Monitor monitor)
        {
            Console.WriteLine("Displaying Monitor.");
        }
    }
}

步驟 5

使用 ComputerPartDisplayVisitor 來顯示 Computer 的組成部分。

VisitorPatternDemo.cs

using System;
namespace VisitorPattern
{
    class VisitorPatternDemo
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ComputerPart computer = new Computer();
            computer.accept(new ComputerPartDisplayVisitor());
            Console.Read();
        }
    }
}

步驟 6

驗證輸出。

Displaying Mouse.
Displaying Keyboard.
Displaying Monitor.
Displaying Computer.