设计模式Design Pattern(4) 访问者模式

什么是访问者模式？

  一个对象有稳定的数据结构，却为不同的访问者提供不同的数据操作，对象提供接收访问者的方法，从而保证数据结构的稳定性和操作的多样性。也可以理解为，封装对象的操作方法，达到不改变对象数据结构的稳定性同时易于扩展操作。

解决的主要问题

  主要解决：稳定的数据结构和易变的操作耦合问题。

如何实现

（1）Visitor接口：访问者接口，封装对象元素的操作，它定义了对每一个元素（Element）访问的行为，它的参数就是可以访问的元素，它的方法数理论上来讲与元素个数是一样的。

（2）Visitor1、Visitor2：访问者 -- 具体的访问类，它需要给出对每一个元素类访问时所产生的具体行为，如老板，会计。

（3）Element：元素对外访问入口接口，它定义了一个接受访问者的方法（Accept），其意义是指每一个元素（子类）都要可以被访问者访问。

（4）ElementA、ElementB：具体的元素类，它提供接受访问方法的具体实现，而这个具体的实现，通常情况下是使用访问者提供的访问该元素类的方法。

（5）Object：定义当中所说的对象结构，对象结构是一个抽象表述，它内部管理了元素集合，并且可以迭代这些元素供访问者访问
生活场景

公司有一个账本，抽象为一个对象，它有两个稳定的元素，一个是收入，一个是支出。公司有不同的角色都需要访问账本，抽象为访问者。比如。老板只关注总收入和总支出，会计关心每一笔收入是否缴税，每发一笔工资是否扣税。两者间是不同操作，且还有以后可能其他角色需要访问账本。

demo代码

1、Visitor接口

/**
 * 访问者接口
 * （1）查看收入账单
 * （1）查看之处账单
 */
public interface IAccountBookViewer {
    /**
     * 消费账单
     * @param bill
     */
    void view(ConsumeBill bill);

    /**
     * 收入账单
     * @param bill
     */
    void view(IncomeBill bill);

}

2、访问者

2.1 具体类 --  老板

/**
 * 老板角色--查看账单
 * 老板只关注总收入和总支出
 */
public class Boss implements IAccountBookViewer {

    /**
     * 总消费
     */
    private Double totalConsume = 0d;//默认值是null

    /**
     * 总收入
     */
    private Double totalIncome = 0d;//默认值是null

    public Double getTotalConsume() {
        System.out.println("老板查看总支出：" + totalConsume);
        return totalConsume;
    }

    public Double getTotalIncome() {
        System.out.println("老板查看总收入：" + totalIncome);
        return totalIncome;
    }


    /**
     * 查看消费账单
     *
     * @param bill 消费账单
     */
    @Override
    public void view(ConsumeBill bill) {
        totalConsume += bill.getAmount();
    }

    /**
     * 查看收入账单
     *
     * @param bill 账单
     */
    @Override
    public void view(IncomeBill bill) {
        totalIncome += bill.getAmount();
    }
}

2.2、具体类 -- 会计

/**
 * 注册会计师
 * 关注具体收入和支出是否交税
 */
public class CPA implements IAccountBookViewer {
    /**
     * 查看支出，如果是工资，是否已经交税
     *
     * @param bill
     */
    @Override
    public void view(ConsumeBill bill) {
        if (bill.getItem().equals("工资")) {
            System.out.println("CPA查看是否工资已经扣税");
        }
    }

    /**
     * 查看收入，所有收入都要交税
     *
     * @param bill
     */
    @Override
    public void view(IncomeBill bill) {
        System.out.println("CPA查看所有收入是否已经缴税");
    }
}

3、元素接口，定义每个元素行为 -- 对外提供accept方法，传入访问者

/**
 * 账单类接口，接收访问者
 */
public interface IBill {
    void accept(IAccountBookViewer viewer);
}

4、具体的元素类

4.1、收入条目，可以理解为一个对象的元素

/**
 * 收入账单
 */
public class IncomeBill implements IBill {
    /**
     * 收入明细金额
     */
    private Double amount;

    /**
     * 收入条目
     */
    private String item;

    /**
     * 收入明细金额
     */
    public Double getAmount() {
        return amount;
    }

    /**
     * 收入条目
     */
    public String getItem() {
        return item;
    }


    public IncomeBill(Double amount, String item) {
        this.amount = amount;
        this.item = item;
    }

    @Override
    public void accept(IAccountBookViewer viewer) {
        viewer.view(this);
    }
}

4.2、支出条目，可以理解为一个对象元素

/**
 * 消费账单
 */
public class ConsumeBill implements IBill {

    /**
     * 支出明细金额
     */
    private Double amount;

    /**
     * 支出条目
     */
    private String item;

    /**
     * 支出明细金额
     */
    public Double getAmount() {
        return amount;
    }

    /**
     * 支出条目
     */
    public String getItem() {
        return item;
    }


    public ConsumeBill(Double amount, String item) {
        this.amount = amount;
        this.item = item;
    }

    @Override
    public void accept(IAccountBookViewer viewer) {
        viewer.view(this);
    }
}

5、对象类

包含具体元素的集合，提供访问集合元素的轮询方法show

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 账本类
 */
public class AccountBook {
    /**
     * 账单条目列表
     */
    private List<IBill> billList = new ArrayList<IBill>();

    /**
     * 增加账单条目
     * @param bill 账单条目
     */
    public void addBill(IBill bill){
        billList.add(bill);
    }

    /**
     * 访问者产看账本
     * @param viewer
     */
    public void show(IAccountBookViewer viewer){
        for (IBill bill : billList) {
            bill.accept(viewer);
        }
    }

}

测试入口

public class App {
    public static void     (String[] args) {
        //创建账本
        AccountBook accBook = new AccountBook();

        //收入条目
        accBook.addBill(new IncomeBill(10000d, "广告收入"));
        accBook.addBill(new IncomeBill(900000d, "房地产项目"));

        //支出条目
        accBook.addBill(new ConsumeBill(20000d, "工资"));
        accBook.addBill(new ConsumeBill(10000d, "办公室租金"));
        accBook.addBill(new ConsumeBill(8000d, "水电费"));

        //访问者
        Boss boss = new Boss();
        CPA cpa = new CPA();

        //访问者查看账单
        accBook.show(boss);
        accBook.show(cpa);

        boss.getTotalConsume();
        boss.getTotalIncome();
    }
}
    

输出结果

CPA查看所有收入是否已经缴税
CPA查看所有收入是否已经缴税
CPA查看是否工资已经扣税
老板查看总支出：38000.0
老板查看总收入：910000.0

示例源码：https://github.com/LF20160912/pattern