《C++设计模式》视频_李建忠

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访问器模式 Visitor

所属分类——“行为变化” 模式

略

动机（Motivation）

简概

• 在软件构建过程中，由于需求的改变，某些类层次结构中常常需要增加新的行为（方法）， 如果直接在基类中做这样的更改，将会给子类带来很繁重的变更负担，甚至破坏原有设计
• 如何在不更改类层次结构的前提下，在运行时根据需要透明地为类层次结构上的各个类动态添加新的操作，从而避免上述问题？

代码体现

假设要增加新的行为（方法），而且不知道要增加新的操作的内容以及数量

举例 - 普通写法

#include <iostream>
using namespace std;

class visitor;

// 抽象基类
class Element
{
public:
	virtual void Func1() = 0;
    virtual void Func2(int data) = 0;			// 【新增】
    virtual ~Element(){}
};

// 具体类
class ElementA : public Element
{
public:
	void Func1() override{
		//...
	}
    void Func2(int data) override{				// 【新增】
		//...
	}
};

class ElementB : public Element
{
public:
	void Func1( ) override{
		//***
	}
    void Func2(int data) override{				// 【新增】
		//***
	}
};

举例 - 访问器模式写法

稳定的部分

#include <iostream>
using namespace std;

class visitor;

// 抽象基类
class Element
{
public:
	virtual void accept(Visitor& visitor) = 0;	//【修改】变为accept方法，访问者作为参数传入
    virtual ~Element(){}
};

// 具体类
class ElementA : public Element
{
public:
	void accept(Visitor& visitor) override{		//【修改】变为accept方法
		visitor.visitElementA(*this);
	}
};

class ElementB : public Element
{
public:
	void accept(Visitor& visitor) override{		//【修改】变为accept方法
		visitor.visitElementB(*this);
	}
};

// 访问器类的抽象基类
class Visitor{
public:
	virtual void visitElementA(ElementA& element) = 0;
    virtual void visitElementB(ElementB& element) = 0;
    virtual ~Visitor();
}

未来可能需要更改的部分

// 访问器类的具体类、重写
class Visitor1 : public Visitor		// 增加一个新的行为
{
public:
	void visitElementA(ElementA& element) override{
		cout << "Visitor1 is processing ElementA" << endl;
	}
	void visitElementB(ElementB& element) override{
		cout << "Visitor1 is processing ElementB" << endl;
	}
};

class Visitor2 : public Visitor		// 增加一个新的行为
{
public:
	void visitElementA(ElementA& element) override{
		cout << "Visitor2 is processing ElementA" << endl;
	}
	void visitElementB(ElementB& element) override{
		cout << "Visitor2 is processing ElementB" << endl;
	}
};

运行部分

int main(){
	Visitor2 visitor;
	ElementB elementB;
	elementB.accept(visitor);	// 输出Visitor2 is processing ElementB
    
	ElementA elementA;
	elementA.accept(visitor);	// 输出Visitor2 is processing ElementA
    
	return 0;
}

分析 - 访问器模式写法

代码结构

（红色表示稳定）

main从运行到输出，这里有个过程叫double dispatch（二次多态辨析 / 双重分发）

• 第一次是在Element的accept方法（需要辨析是ElementA还是ElementB具体类）
• 第二次是在Element具体类的accept方法（需要辨析是Visitor1还是Visitor2具体类）

设计模式

模式定义

表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。使得可以在不改变（稳定）各元素的类的前提下定义（扩展）作用于这些元素的新操作（变化）

——《设计模式》GoF

结构（Structure）

（红色表示稳定）

（这个模式最大的缺点就是要求ConcreteElement的个数稳定，这个条件难满足）

要点总结

• Visitor模式通过所谓双重分发（double dispatch）来实现在不更改（不添加新的操作-编译时）Element类层次结构的前提下，在运行时透明地为类层次结构上的各个类动态添加新的操作（支持变化）
• 所谓双重分发即Visitor模式中间包括了两个多态分发（注意其中的多态机制）：
  • 第一个为accept方法的多态辨析；
  • 第二个为VisitElementX方法的多态辨析。
• Visitor模式的最大缺点在于扩展类层次结构（增添新的Element了类），会导致Visitor类的改变。 因此Mistor模式适用于 “Element类层次结构稳定，而其中的操作却经常面临频繁改动”