访问数据结构并处理数据
Visitor 模式
将数据结构和处理分离开。编写一个表示“访问者”的类来访问数据结构中的元素，并把对各元素的处理交给访问者类。
示例程序
| 名字 | 说明 | 角色 |
|---|---|---|
| Visitor | 表示访问者的抽象类，它访问文件和文件夹 | Visitor |
| Element | 表示数据结构的接口，它接受访问者的访问 | Element |
| ListVisitor | Visitor 的子类，显示文件和文件夹一览 | ConcreteVisitor |
| Entry | File 类和 Directory 类的父类，它是抽象类（实现了Element接口） | |
| File | 表示文件的类 | ConcreteElement |
| Directory | 表示文件夹的类 | ConcreteElement,ObjectStructure |
| FileTreatmentException | 表示向文件中 add 时发生的异常的类 | |
| Main | 测试程序行为的类 |
Visitor.java
package visitor;
public abstract class Visitor {
public abstract void visit(File file);
public abstract void visit(Directory directory);
}
Element.java
package visitor;
public interface Element {
public abstract void accept(Visitor v);
}
ListVisitor.java
package visitor;
import java.util.Iterator;
public class ListVisitor extends Visitor {
private String currentdir = "";
public void visit(File file) {
System.out.println(currentdir + "/" + file);
}
public void visit(Directory directory) {
System.out.println(currentdir + "/" + directory);
String savedir = currentdir;
currentdir = currentdir + "/" + directory.getName();
Iterator it = directory.iterator();
while (it.hasNext()) {
Entry entry = (Entry)it.next();
entry.accept(this);
}
currentdir = savedir;
}
}
Entry.java
package visitor;
import java.util.Iterator;
public abstract class Entry implements Element {
public abstract String getName();
public abstract int getSize();
public Entry add(Entry entry) throws FileTreatmentException{
throw new FileTreatmentException();
}
public Iterator iterator() throws FileTreatmentException{
throw new FileTreatmentException();
}
public String toString() {
return getName() + "(" + getSize() + ")";
}
}
File.java
package visitor;
public class File extends Entry {
private String name;
private int size;
public File(String name, int size) {
this.name = name;
this.size = size;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getSize() {
return size;
}
public void accept(Visitor v) {
v.visit(this);
}
}
Directory.java
package visitor;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class Directory extends Entry {
private String name;
private ArrayList dir = new ArrayList();
public Directory(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getSize() {
int size = 0;
Iterator it = dir.iterator();
while (it.hasNext()) {
Entry entry = (Entry)it.next();
size += entry.getSize();
}
return size;
}
public Entry add(Entry entry) {
dir.add(entry);
return this;
}
public Iterator iterator() {
return dir.iterator();
}
public void accept(Visitor v) {
v.visit(this);
}
}
FileTreatmentException.java
package visitor;
public class FileTreatmentException extends RuntimeException {
public FileTreatmentException(){}
public FileTreatmentException(String msg){
super(msg);
}
}
Main.java
package visitor;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("Making root entries...");
Directory rootdir = new Directory("root");
Directory bindir = new Directory("root");
Directory tmpdir = new Directory("root");
Directory usrdir = new Directory("root");
rootdir.add(bindir);
rootdir.add(tmpdir);
rootdir.add(usrdir);
bindir.add(new File("vi", 10000));
bindir.add(new File("latex", 20000));
rootdir.accept(new ListVisitor());
System.out.println("");
System.out.println("Making user entries...");
Directory yuki = new Directory("yuki");
Directory hanako = new Directory("hanako");
Directory tomura = new Directory("tomura");
usrdir.add(yuki);
usrdir.add(hanako);
usrdir.add(tomura);
yuki.add(new File("diary.html", 100));
yuki.add(new File("Composite.java", 100));
hanako.add(new File("memo.tex", 300));
tomura.add(new File("game.doc", 400));
tomura.add(new File("junk.mail", 500));
rootdir.accept(new ListVisitor());
} catch (FileTreatmentException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
Visitor 模式中的角色
-
Visitor(访问者)
Visitor 角色负责对数据结构中每个具体的元素(ConcreteElement角色)声明一个用于访问 XXXX 的 visit(xxxx) 方法。visit(xxxx) 是用于处理 XXXX 的方法，负责实现该方法的是 ConcreteVisitor。
-
ConcreteVisitor(具体的访问者)
ConcreteVisitor 角色负责实现 Visitor 角色定义的接口。它要实现所有的 visit(xxxx) 方法，即实现如何处理每个 ConcreteElement 角色。
-
Element(元素)
Element 角色表示 Visitor 角色的访问对象。它声明了接受访问者的 accept 方法。accept 方法接收到的参数是 Visitor 角色。
-
ConcreteElement(具体的元素)
ConcreteElement 角色负责实现 Element 角色所定义的接口。
-
ObjectStructure(对象结构)
ObjectStructure 角色负责处理 Element 角色的集合。ConcreteVisitor 角色为每个 Element 角色都准备了处理方法。
拓展思路
一、双重分发
在该模式中，element 接受 visitor(element.accept(visitor)，而 visitor 又访问 element(visitor.visit(element)。
在 Visitor 模式中，ConcreteVisitor 和 ConcreteElement 这两个角色共同决定了实际进行的处理。这种消息分发的方式一般被称为双重分发。
二、开闭原值 —— 对扩展开放，对修改关闭
三、易于增加 ConcreteVisitor 角色，难以增加 ConcreteElement 角色。
