设计模式(23) 访问者模式

因为应用开发过程当中先前完成的类型会由于需求变化（不管是业务功能，仍是技术实现或是出于集成的须要）增长新的方法，若是直接在基类中增长新的方法，其派生类型可能须要相应进行比较繁琐的处理。而使用访问者模式能够作到在不改变既有类型层次的前提下，运行时动态为类型层次的每一个类增长新的操做。

访问者模式

GOF对策略模式的描述为：
Represent an operation to be performed on the elements of an object structure. Visitor lets you define a new operation without changing the classes of the elements on which it operates...
— Design Patterns : Elements of Reusable Object-Oriented Software

UML类图

访问者模式包含五种角色：

• IVistor（抽象访问者）：为该对象结构中具体元素角色声明一个访问操做接口。
• ConcreteVisitor（具体访问者）：每一个具体访问者都实现了IVistor中定义的操做。
• IElement（抽象元素）：定义了一个accept操做，以IVisitor做为参数。
• ConcreteElement（具体元素）：实现了IElement中的accept()方法，调用IVistor的访问方法以便完成对一个元素的操做。
• ObjectStructure（对象结构）：能够是组合模式，也能够是集合，可以枚举它包含的元素，并提供一个接口，容许IVistor访问它的元素。

代码示例

设想有这样一个HR系统，系统只能按照标准的工做时间、时薪计算薪金，在系统交付后发现须要提供加班计算功能，并且还须要安排休假、晋升等功能，考虑到相似的需求在未来还会出现，因此改造的时候考虑采用访问者模式。在HR系统的对象上增长了Accept某个IVisistor接口的能力，在添加新功能的时候能够实现IVisitor接口。

public interface IEmployee
{
    string Name { get; set; }
    double Income { get; set; }
    int VacationDays { get; set; }
    void Accept(IVisitor visitor);
}

public interface IVisitor
{
    void VisitiEmployee(IEmployee employee);
    void VisitManager(Manager manager);
}

public class Employee : IEmployee
{
    public string Name { get; set; }
    public double Income { get; set; }
    public int VacationDays { get; set; }
    public Employee(string name, double income, int vacationDays)
    {
        this.Name = name;
        this.Income = income;
        this.VacationDays = vacationDays;
    }
    public void Accept(IVisitor visitor)
    {
        visitor.VisitiEmployee(this);
    }
}

public class Manager : IEmployee
{
    public string Department { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public double Income { get; set; }
    public int VacationDays { get; set; }
    public Manager(string name, double income, int vacationDays, string department)
    {
        this.Name = name;
        this.Income = income;
        this.VacationDays = vacationDays;
        this.Department = department;
    }
    public void Accept(IVisitor visitor)
    {
        visitor.VisitManager(this);
    }
}

public class EmployeeCollection : List<IEmployee>
{
    public void Accept(IVisitor visitor)
    {
        foreach (IEmployee employee in this)
        {
            employee.Accept(visitor);
        }
    }
}

public class ExtraVacationVisitor : IVisitor
{
    public void VisitiEmployee(IEmployee employee)
    {
        employee.VacationDays += 1;
    }

    public void VisitManager(Manager manager)
    {
        manager.VacationDays += 2;
    }
}

public class RaiseSalaryVisitor : IVisitor
{
    public void VisitiEmployee(IEmployee employee)
    {
        employee.Income *= 1.1;
    }

    public void VisitManager(Manager manager)
    {
        manager.Income *= 1.2;
    }
}

调用端代码

public class Test
{
    public static void Entry()
    {
        EmployeeCollection employees = new EmployeeCollection();
        employees.Add(new Employee("joe", 25000, 14));
        employees.Add(new Manager("alice", 22000, 14, "sales"));
        employees.Add(new Employee("peter", 15000, 7));

        employees.Accept(new ExtraVacationVisitor());
        employees.Accept(new RaiseSalaryVisitor());
    }
}

Employee类型并无加薪和修改休假天数的方法，但借助访问者模式，时期具备了对应的功能。访问者模式的关键代码是在数据基础类里面有一个方法接受访问者，将自身引用传入访问者，这样访问者就能够操做数据类了。

访问者模式的适用场景

• 一个类型须要依赖于不少不一样接口的类型，在结构尽可能松散的前提下，但愿能够用到这些类型不一样接口方法。
• 常常须要为一个结构相对固定的对象结构添加一些新的操做。
• 须要用一个独立的类型来组织一批不相干的操做，使用它的类型能够根据应用须要进行定制。

访问者模式的特色

优势

• 符合单一职责原则。
• 优秀的扩展性。
• 灵活性。
  缺点
• 具体元素对访问者公布细节，违反了迪米特原则。
• 具体元素变动比较困难。
• 违反了依赖倒置原则，依赖了具体类，而不是依赖抽象。

参考书籍：
王翔著 《设计模式——基于C#的工程化实现及扩展》