05月
05

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定义

表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作。访问者模式让你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

访问者模式是一种较为复杂的行为型设计模式,它包含访问者和被访问元素两个主要组成部分,这些被访问的元素通常具有不同的类型,且不同的访问者可以对它们进行不同的访问操作。例如处方单中的各种药品信息就是被访问的元素,而划价人员和药房工作人员就是访问者。访问者模式使得用户可以在不修改现有系统的情况下扩展系统的功能,为这些不同类型的元素增加新的操作。

举例

在医生开具处方单(药单)后,很多医院都存在着以下处理流程:划价人员拿到处方单之后根据药品名称和数量计算总价,药房工作人员根据药品名称和数量准备药品

结构

访问者模式结构图.png

实现

/// <summary>
/// Visitor类，为该对象结构中ConcreteElement的每一个类声明一个Visit 操作。
/// </summary>
abstract class Visitor
{
    public abstract void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA);
    public abstract void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB);
}

/// <summary>
/// ConcreteVisitor1和 ConcreteVisitor2类，具体访问者，实现每个由Visitor声明的操作。每个操作实现算法的一部分，而该算法片断乃是对应于结构中对象的类。
/// </summary>
class ConcreteVisitor1 : Visitor
{
    public override void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA)
    {
        Console.WriteLine("{0)}被{1}访问", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }

    public override void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB)
    {
        Console.WriteLine("{0)}被{1}访问", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }
}

class ConcreteVisitor2 : Visitor
{
    public override void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA concreteElementA)
    {
        Console.WriteLine("{0)}被{1}访问", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }

    public override void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB concreteElementB)
    {
        Console.WriteLine("{0)}被{1}访问", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
    }
}

/// <summary>
/// 定义一个Accept操作，它以一个访问者为参数。
/// </summary>
abstract class Element
{
    public abstract void Accept(Visitor visitor);
}

/// <summary>
/// ConcreteElementA和ConcreteElementB类，具体元素，实现Accept操作。
/// </summary>
class ConcreteElementA : Element
{
    public override void Accept(Visitor visitor)
    {
        visitor.VisitConcreteElementA(this);
    }

    public void OperstionA()
    {

    }
}

class ConcreteElementB : Element
{
    public override void Accept(Visitor visitor)
    {
        visitor.VisitConcreteElementB(this);
    }

    public void OperstionB()
    {

    }
}

/// <summary>
/// ObjectStructure类，能枚举它的元素，可以提供一个高层的接口以允许访问者访问它的元素。
/// </summary>
class ObjectStructure
{
    private IList<Element> elements = new List<Element>();

    public void Attach(Element element)
    {
        elements.Add(element);
    }

    public void Detach(Element element)
    {
        elements.Remove(element);
    }

    public void Accept(Visitor visitor)
    {
        foreach(Element e in elements)
        {
            e.Accept(visitor);
        }
    }
}


class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ObjectStructure o = new ObjectStructure();
        o.Attach(new ConcreteElementA());
        o.Attach(new ConcreteElementB());

        ConcreteVisitor1 v1 = new ConcreteVisitor1();
        ConcreteVisitor2 v2 = new ConcreteVisitor2();

        o.Accept(v1);
        o.Accept(v2);
    }
}

优点

  • (1)访问者模式增加新的访问操作很方便。使用访问者模式,增加新的访问操作就意味着增加一个新的具体访问者类,实现简单,无须修改源代码,符合开闭原则。
  • (2)访问者模式将有关元素对象的访问行为集中到一个访问者对象中,而不是分散在一个个的元素类中。类的职责更加清晰,有利于对象结构中元素对象的复用,相同的对象结构可以供多个不同的访问者访问。
  • (3)访问者模式让用户能够在不修改现有元素类层次结构的情况下,定义作用于该层次结构的操作。

缺点

  • (1)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,这违背了开闭原则的要求。
  • (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元素对象的操作,这意味着元素对象有时候必须暴露一些自己的内部操作和内部状态,否则无法供访问者访问。

适用环境

  • (1)一个对象结构包含多个类型的对象,希望对这些对象实施一些依赖其具体类型的操作。在访问者模式中针对每一种具体的类型都提供了一个访问操作,不同类型的对象可以有不同的访问操作。
  • (2)需要对一个对象结构中的对象进行很多不同的且不相关的操作,并需要避免让这些操作“污染”这些对象的类,也不希望在增加新操作时修改这些类。访问者模式使得用户可以将相关的访问操作集中起来定义在访问者类中,对象结构可以被多个不同的访问者类所使用,将对象本身与对象的访问操作分离。
  • (3)对象结构中对象对应的类很少改变,但经常需要在此对象结构上定义新的操作。
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