设计模式之访问者模式

一、简介

将数据的结构与数据的操作行为分离，即：把不变的固定起来，变化的开放出去

二、实现方式

• 抽象访问者（Visitor）： 访问者的抽象类或接口，定义了访问者的行为

  public interface Visitor {
      public void askSchoolExperience(String name);
      public void askWorkExperience(String name);
      public void askScienceAchievement(String name);
  }
  

• 具体访问者（ConcreteVisitor）： 实现了Visitor

  public class XinhuaVisitor implements Visitor{
      @Override
      public void askSchoolExperience(String name) {
          System.out.printf("请问%s：在学校取得的最大成就是什么？\n", name);
      }
      @Override
      public void askWorkExperience(String name) {
          System.out.printf("请问%s：工作上最难忘的事情是什么？\n", name);
      }
      @Override
      public void askScienceAchievement(String name) {
          System.out.printf("请问%s：最大的科研成果是什么？", name);
      }
  }
  

• ObjectStructure：能枚举它的元素，可以提供一个高层的接口，用来允许访问者访问元素

• 抽象元素（Element）：定义一个accept方法，用来接收一个访问者对象

• 具体元素（ConcreteElement）：实现了Element，重写了accept方法

  public class Scientist {
      private Visitor visitor;
      private String name;
      private Scientist(){}
      public Scientist(String name) {
          this.name = name;
      }
      public void accept(Visitor visitor) {
          this.visitor = visitor;
      }
      public void interview(){
          System.out.println("------------访问开始------------");
          System.out.println("---开始聊学校经历---");
          visitor.askSchoolExperience(name);
          System.out.println("---开始聊工作经历---");
          visitor.askWorkExperience(name);
          System.out.println("---开始聊科研成果---");
          visitor.askScienceAchievement(name);
      }
  }
  

• 测试类

  public class Client {
      public static void main(String[] args) {
          Scientist yang = new Scientist("杨振宁");
          yang.accept(new XinhuaVisitor());
          yang.interview();
      }
  }
  ------------访问开始------------
  ---开始聊学校经历---
  请问杨振宁：在学校取得的最大成就是什么？
  ---开始聊工作经历---
  请问杨振宁：工作上最难忘的意见事情是什么？
  ---开始聊科研成果---
  请问杨振宁：最大的科研成果是什么？
  

三、应用场景

对象结构相对稳定，但其操作算法经常变化的场景

1、访问者模式在 ASM 框架中的使用

ASM 是 Java 的字节码增强技术，可以用来对字节码进行修改。在 ASM 中和访问者模式相关的三个类是：ClassVisitor、ClassWriter、ClassReader

• ClassVisitor 是一个抽象类，定义了访问者的行为。相当于抽象访问者

  

• ClassWriter 实现了ClassVisitor，相当于具体访问者

  它负责将修改后的字节码输出为字节数组

  public final void visitSource(String var1, String var2) {
          if (var1 != null) {
              this.sourceFile = this.newUTF8(var1);
          }
  
          if (var2 != null) {
              this.sourceDebug = (new ByteVector()).encodeUTF8(var2, 0, 2147483647);
          }
  
      }
  
      public final void visitOuterClass(String var1, String var2, String var3) {
          this.enclosingMethodOwner = this.newClass(var1);
          if (var2 != null && var3 != null) {
              this.enclosingMethod = this.newNameType(var2, var3);
          }
  
      }
  

• ClassReader类的 accept ()方法，传入了一个 ClassVisitor 对象。相当于具体元素

  它负责将字节数组或 class 文件读入内存中，并以树的数据结构表示

public void accept(ClassVisitor var1, Attribute[] var2, int var3) {
        
        ...
        ...

        var1.visit(this.readInt(this.items[1] - 7), var7, var8, var28, var9, var10);
        if ((var3 & 2) == 0 && (var12 != null || var13 != null)) {
            var1.visitSource(var12, var13);
        }

        if (var14 != null) {
            var1.visitOuterClass(var14, var15, var16);
        }

        int var29;
        if (var17 != 0) {
            var23 = this.readUnsignedShort(var17);

            for(var29 = var17 + 2; var23 > 0; --var23) {
                var29 = this.readAnnotationValues(var29 + 2, var5, true, var1.visitAnnotation(this.readUTF8(var29, var5), true));
            }
        }

        ...
        ...

        var1.visitEnd();
    }

2、访问者模式在 JDK 文件树遍历的使用

假如说我们现在需要实现这样一个功能，循环打印出文件和文件夹的名称，又或者统计文件和文件夹的大小。

在这里，不变的是文件的遍历操作，变化的是打印文件名称和统计文件大小的操作。

• JDK 中声明了一个 FileVisitor接口，定义了遍历者可以做的操作，相当于抽象访问者

  FileVisitor 中定义的 visitFile () 方法，其实就是对于文件的访问。被访问者（文件）的信息通过第一个参数 file 传递过来。这样遍历者就可以访问文件的内容了

• SimpleFileVisitor 实现了 FileVisitor接口，相当于具体访问者

• JDK 中的 Files 类，相当于具体元素`

  Files 类中的 walkFileTree ()方法实现了文件树的遍历，通过 FileVisitor 类的 visitFile() 等方法将遍历到的文件传递给遍历者，从而达到分离变化的目的

  

四、思维导图