访问者——对象行为模式

意图

封装某些作用于某种数据结构中各元素的操作，它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。

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动机

我们去银行柜台办业务，一般情况下会开几个个人业务柜台的，你去其中任何一个柜台办理都是可以的。我们的访问者模式可以很好付诸在这个场景中：对于银行柜台来说，他们是不用变化的，就是说今天和明天提供个人业务的柜台是不需要有变化的。而我们作为访问者，今天来银行可能是取消费流水，明天来银行可能是去办理手机银行业务，这些是我们访问者的操作，一直是在变化的。

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适用性

当系统中存在着固定的数据结构，而有着不同的行为，那么访问者模式也许是个不错的选择。
假如一个对象中存在着一些与本对象不相干（或者关系较弱）的操作，为了避免这些操作污染这个对象，则可以使用访问者模式来把这些操作封装到访问者中去。

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结构图

角色

抽象访问者：抽象类或者接口，声明访问者可以访问哪些元素，具体到程序中就是visit方法中的参数定义哪些对象是可以被访问的。
访问者：实现抽象访问者所声明的方法，它影响到访问者访问到一个类后该干什么，要做什么事情。
抽象元素类：接口或者抽象类，声明接受哪一类访问者访问，程序上是通过accept方法中的参数来定义的。抽象元素一般有两类方法，一部分是本身的业务逻辑，另外就是允许接收哪类访问者来访问。
元素类：实现抽象元素类所声明的accept方法，通常都是visitor.visit(this)，基本上已经形成一种定式了。
结构对象：一个元素的容器，一般包含一个容纳多个不同类、不同接口的容器，如List、Set、Map等，在项目中一般很少抽象出这个角色。

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实现

abstract class Element {
    public abstract void accept(IVisitor visitor);
    public abstract void doSomething();
}

interface IVisitor {
    public void visit(ConcreteElement1 el1);
    public void visit(ConcreteElement2 el2);
}

class ConcreteElement1 extends Element {
    public void doSomething(){
        System.out.println("这是元素1");
    }

    public void accept(IVisitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}

class ConcreteElement2 extends Element {
    public void doSomething(){
        System.out.println("这是元素2");
    }

    public void accept(IVisitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
}
class Visitor implements IVisitor {

    public void visit(ConcreteElement1 el1) {
        el1.doSomething();
    }

    public void visit(ConcreteElement2 el2) {
        el2.doSomething();
    }
}

class ObjectStruture {
    public static List<Element> getList(){
        List<Element> list = new ArrayList<Element>();
        Random ran = new Random();
        for(int i=0; i<10; i++){
            int a = ran.nextInt(100);
            if(a>50){
                list.add(new ConcreteElement1());
            }else{
                list.add(new ConcreteElement2());
            }
        }
        return list;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        List<Element> list = ObjectStruture.getList();
        for(Element e: list){
            e.accept(new Visitor());
        }
    }
}

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优缺点

优点

1，访问者模式使得增加新的操作变得很容易。如果一些操作依赖于一个复杂的结构对象的话，那么一般而言，增加新的操作会很复杂。而使用访问者模式，增加新的操作就意味着增加一个新的访问者类，因此，变得很容易。
2，访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中，而不是分散到一个个的节点类中。
3，访问者模式可以跨过几个类的等级结构访问属于不同的等级结构的成员类。迭代子只能访问属于同一个类型等级结构的成员对象，而不能访问属于不同等级结构的对象。访问者模式可以做到这一点。
4，积累状态。每一个单独的访问者对象都集中了相关的行为，从而也就可以在访问的过程中将执行操作的状态积累在自己内部，而不是分散到很多的节点对象中。这是有益于系统维护的优点。

缺点

1，增加新的节点类变得很困难。每增加一个新的节点都意味着要在抽象访问者角色中增加一个新的抽象操作，并在每一个具体访问者类中增加相应的具体操作。
2，破坏封装。访问者模式要求访问者对象访问并调用每一个节点对象的操作，这隐含了一个对所有节点对象的要求：它们必须暴露一些自己的操作和内部状态。不然，访问者的访问就变得没有意义。由于访问者对象自己会积累访问操作所需的状态，从而使这些状态不再存储在节点对象中，这也是破坏封装的。