3-9设计模式之访问者模式（Visitor）

作者

3.9.1 模式意图:

当我们已经含有固定的数据结构，但需要频繁的更改对数据操作的方式，如果将数据与行为放在一起，会影响数据所在对象结构的稳定性，增加操作的风险，这时可以使用访问者模式，使数据与操作行为相对独立的存在。

3.9.2 模式概念:

它属于行为型模式，表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。它使你可以在不改变各元素类的前提下，重新定义作用于这些元素的操作。

3.9.3 模式元素:

  • 元素抽象（Element）
  • 元素细节（ConcreteElementA、ConcreteElementB）
  • 访问抽象（Visitor）
  • 访问细节（ConcreteVicitor）
  • 含有元素的数据结构（ObjectStructure）

3.9.4 代码示例:

A. 元素相关

    public abstract class Element
    {
        public abstract void Accept(Visitor visitor);
    }
    public class ConcreteElementA : Element
    {
        public override void Accept(Visitor visitor)
        {
            visitor.VisitConcreteElement(this);
        }

        public void OperationA()
        {
            Debug.Log($"{nameof(ConcreteElementA)}：{nameof(OperationA)}");
        }
    }
    public class ConcreteElementB : Element
    {
        public override void Accept(Visitor visitor)
        {
            visitor.VisitConcreteElement(this);
        }

        public void OperationB()
        {
            Debug.Log($"{nameof(ConcreteElementB)}：{nameof(OperationB)}");
        }
    }

B. 访问者相关

    public abstract class Visitor
    {
        public abstract void VisitConcreteElement(ConcreteElementA element);
        public abstract void VisitConcreteElement(ConcreteElementB element);
    }
    public class ConcreteVicitor : Visitor
    {
        public override void VisitConcreteElement(ConcreteElementA element)
        {
            element.OperationA();
        }
        public override void VisitConcreteElement(ConcreteElementB element)
        {
            element.OperationB();
        }
    }

C.包含元素的指定类

    public class ObjectStructure
    {
        List<Element> context = new List<Element>();

        public ObjectStructure()
        {
            context.Add(new ConcreteElementA());
            context.Add(new ConcreteElementB());
        }

        public void RunVisitor(Visitor visitor)
        {
            for (int i = 0; i < context.Count; i++)
            {
                context[i].Accept(visitor);
            }
        }
    }

调用示例代码

    void Start()
    {
        ObjectStructure structure = new ObjectStructure();

        structure.RunVisitor(new ConcreteVicitor());
    }

打印日志

3.9.5 写法对比:

略

3.9.6 模式分析:

访问者模式的本质是将对ObjectStructure的操作也就是对不同Element对象的操作进行了转移，将具体的行为封装进Visitor中，使操作细节的更改不会影响到ObjectStructure和Element的原始结构。
当更改或添加对Element的操作行为时，只需替换Element所持有的Visitor引用并丰富Visitor细节（添加子类），即可保持Element结构稳定。

Visitor类就像一个等待元素去访问的操作集合，里面含有各种对元素操作的行为，按需调用即可。对于操作数据结构来讲，访问者模式符合开闭原则的宗旨：对扩展开放、修改封闭，提供了优秀的扩展与灵活性。但对于具体操作行为，Visitor含有多个Element的操作方式，违反了迪米特原则。并且Element中的Accept行为可能会依赖于所传参数的具体细节，例如调用visitor.VisitElementA(this);而非函数visitor.VisitConcreteElement(this);。

3.9.7 应用场景:

结构中对应元素很少改变，但需要经常对元素定义新的操作。

3.9.8 小结:

访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，它把数据结构与作用于结构上的操作分离，使得操作元素集合可以相对自由地演化。如果Element易于变化，经常有新的Element对象增加到Visitor中，就不适合使用访问者模式了。由于限制较多且收益不明显，所以访问者模式在实际开发中使用的频率也相对较低。

更多设计模式详见：设计模式全家桶

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