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访问者模式

访问者模式定义了一种在不改变对象结构的前提下，对对象中的元素进行操作的方法。访问者模式将数据结构和数据操作分离，使得数据结构可以在不改变的情况下增加新的操作。

信息

可以使用访问者对整个 组合模式 树执行操作。

可以同时使用访问者和 迭代器模式 来遍历复杂数据结构并对其中的元素执行所需操作，即使这些元素所属的类完全不同。

结构​

访问者模式示意图访问者模式示意图

访问者模式将判断类对应的行为交给了被访问的对象（元素，Element）。元素对象调用访问者对象（访问者，Visitor）中与自己类型对应的访问方法，而在访问方法中又反过来调用元素对象的方法以实现具体逻辑。

应用场景​

  • 当需要对一个复杂对象结构（例如对象树）中的所有元素执行某些操作，而这些元素所需要进行的操作又不完全一致时
  • 当某个行为仅在类层次结构中的一些类中有意义， 而在其他类中没有意义时

优缺点​

优点​

  • 单一职责原则：访问者模式将访问行为从元素类中分离出来，使得元素类只需关注自身的业务逻辑
  • 开闭原则：可以引入在不同类对象上执行的新行为，且无需对这些类做出修改。

缺点​

  • 每当元素增加一个子类时，必须更新所有访问者类

代码示例​

下面结合了图形（Shape）的例子展示了访问者模式的实现。

Shape 是一个元素接口，它定义了一个 accept 方法，该方法接受一个访问者对象作为参数。Dot, Circle, 和 Rectangle 是具体的元素类，它们实现了 accept 方法。

Visitor 是访问者接口，它为每种具体的元素类型（Dot, Circle, Rectangle）都声明了一个 visit 方法。XMLExportVisitor 和 DrawVisitor 是具体的访问者类，它们为不同的操作（导出为 XML 和绘图）提供了具体的实现。

关键的交互在于双重分派：

  1. 客户端代码调用一个元素（如 Circle）的 accept 方法，并将一个访问者（如 XMLExportVisitor）传递给它。
  2. Circle 的 accept 方法会立即调用访问者的 visit_circle 方法，并将自己（self）作为参数传回。

这样，访问者就能知道它正在访问的是一个 Circle 对象，并执行相应的操作。这种模式允许我们在不修改 Shape 类层次结构的情况下，添加新的操作（只需创建一个新的访问者类），从而将数据结构（Shape）与作用于其上的操作（Visitor）解耦。

备注

这里为 visit_file 和 visit_directory 扩展参数 parent，以便在访问文件时能够知道其父目录，从而通过参数构造出的隐式栈实现打印文件绝对路径。

最后于 更新