Java訪問者模式實現(xiàn)優(yōu)雅的對象結(jié)構(gòu)處理
介紹
Java訪問者模式(Visitor Pattern)是一種行為型設(shè)計模式,它允許將算法與其所操作的對象分離.該模式定義了一個訪問者對象,它可以訪問不同類型的對象并執(zhí)行一些操作,同時也能讓你在不修改現(xiàn)有代碼的情況下,添加新的操作.
再訪問者模式中,有兩個重要的角色:訪問者和元素. 元素是一個對象結(jié)構(gòu)的組成部分.訪問者是一個表示要執(zhí)行的操作的對象.訪問者可以通過元素的接受方法來訪問元素.
Java訪問者模式通常涉及以下5種角色:
- 抽象訪問者(Visitor):定義了可以訪問每個元素的訪問方法.
- 具體訪問者(Concrete Visitor):實現(xiàn)了抽象訪問者定義的訪問方法,包含針對不同元素的具體操作.
- 抽象元素(Element):定義了一個接受訪問者對象的方法,使訪問者可以訪問自己.
- 具體元素(Concrete Element):實現(xiàn)了抽象元素定義的接受訪問者方法,使訪問者能夠訪問自己.
- 對象結(jié)構(gòu)(Object Structure):包含元素的集合,可以提供迭代器遍歷元素,并且可以接受訪問者的訪問.
實現(xiàn)
動物園中有不同種類的動物,包括狗,貓和鳥.訪問者模式可以用于統(tǒng)計不同類型的動物的個數(shù),以及不同類型的動物的屬性信息.
抽象元素
public interface Animal {
void accept(Visitor visitor);
}
具體元素
@Data
public class Bird implements Animal{
private String name;
private String habitat;
public Bird(String name, String habitat) {
this.name = name;
this.habitat = habitat;
}
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitor(this);
}
}
@Data
public class Cat implements Animal{
private String sound;
private int age;
public Cat(String sound, int age) {
this.sound = sound;
this.age = age;
}
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitor(this);
}
}
@Data
public class Dog implements Animal{
private String color;
private int size;
public Dog(String color, int size) {
this.color = color;
this.size = size;
}
@Override
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitor(this);
}
}
抽象訪問者
public interface Visitor {
void visitor(Dog dog);
void visitor(Cat cat);
void visitor(Bird bird);
}
具體訪問者
public class AnimalCountVisitor implements Visitor{
private int dogCount;
private int birdCount;
private int catCount;
@Override
public void visitor(Dog dog) {
dogCount++;
}
@Override
public void visitor(Cat cat) {
catCount++;
}
@Override
public void visitor(Bird bird) {
birdCount++;
}
public void printCount(){
System.out.println("狗的個數(shù):"+dogCount);
System.out.println("貓的個數(shù):"+catCount);
System.out.println("鳥的個數(shù):"+birdCount);
}
}
public class AnimalFeatureVisitor implements Visitor {
private List<String> features;
public AnimalFeatureVisitor() {
features = new ArrayList<>();
}
@Override
public void visitor(Dog dog) {
features.add("Dog:color=" + dog.getColor() + ",size=" + dog.getSize());
}
@Override
public void visitor(Cat cat) {
features.add("Car:sound=" + cat.getSound() + ",age=" + cat.getAge());
}
@Override
public void visitor(Bird bird) {
features.add("Bird:name=" + bird.getName() + ",habitat=" + bird.getHabitat());
}
public void printFeatures(){
features.forEach(System.out::println);
}
}
測試
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
List<Animal> animals = new ArrayList<>();
animals.add(new Dog("褐色", 50));
animals.add(new Dog("白色", 45));
animals.add(new Cat("喵喵叫", 2));
animals.add(new Cat("嗚嗚聲", 3));
animals.add(new Bird("鸚鵡", "森林"));
animals.add(new Bird("麻雀", "田野"));
AnimalCountVisitor animalCountVisitor = new AnimalCountVisitor();
AnimalFeatureVisitor animalFeatureVisitor = new AnimalFeatureVisitor();
animals.forEach(animal -> {
animal.accept(animalCountVisitor);
animal.accept(animalFeatureVisitor);
});
animalCountVisitor.printCount();
animalFeatureVisitor.printFeatures();
}
}

再這個例子中,我們定義了三種動物類,包括Dog,Cat和Bird,它們都實現(xiàn)了Animal接口,并且是心啊了accept方法,其中傳入了Visitor類型的參數(shù).
接下來,定義了Visitor接口,其中包含了visitor方法,該方法根據(jù)傳入的不同類型的動物進(jìn)行訪問.
再具體的Visitor的實現(xiàn)中,定義了AnimalCountVisitor和AnimalFeatureVisitor兩個訪問者,前者用于統(tǒng)計不同類型的動物的個數(shù),后者用于打印不同類型的動物的屬性.
總結(jié)
優(yōu)點
- 分離算法與對象:訪問者模式使得算法與對象分離成為可能,因為算法被定義在訪問者中,而對象則在被訪問時向訪問者公開自己的數(shù)據(jù).
- 擴(kuò)展性好:該模式可以方便地添加新的操作而不會影響現(xiàn)有的對象結(jié)構(gòu),因為訪問者模式將對象結(jié)構(gòu)與操作分離開來.
- 符合開閉原則:訪問者模式符合開閉原則,因為您可以在不更改現(xiàn)有代碼的情況下添加新的訪問者和新的元素類型.
- 簡化代碼邏輯:訪問者模式將對象和操作分離開來,簡化了代碼邏輯.
缺點
- 增加新的元素類型困難:當(dāng)需要增加新的元素類型時,必須修改現(xiàn)有的訪問者接口,這可能導(dǎo)致對現(xiàn)有代碼的修改.
- 破壞封裝:訪問者模式需要將對象的內(nèi)部數(shù)據(jù)暴漏給訪問者,這可能破壞對象的封裝性.
應(yīng)用場景
- 當(dāng)需要對一個復(fù)雜對象結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作而不想暴漏其內(nèi)部實現(xiàn)時,可以使用訪問者模式.
- 當(dāng)需要為對象結(jié)構(gòu)中的各個對象增加一些新的操作而不影響其類層次結(jié)構(gòu)時,可以使用訪問者模式.
- 當(dāng)對象的類層次結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,但其操作仍然保持相對穩(wěn)定時,可以使用訪問者模式.
- 當(dāng)需要在運行時動態(tài)確定要執(zhí)行的操作時,可以使用訪問者模式.
到此這篇關(guān)于Java訪問者模式實現(xiàn)優(yōu)雅的對象結(jié)構(gòu)處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java訪問者模式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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