设计模式之访问者模式(C++)

news/2024/4/17 3:01:57/文章来源:https://blog.csdn.net/zhaitianbao/article/details/130319735

作者：翟天保Steven
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一、访问者模式是什么？

访问者模式是一种行为型的软件设计模式，表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作。使得在不改变各元素类的前提下，能定义作用于这些元素的操作。

该模式适合数据结构相对稳定且算法又易变化的系统。数据结构是被访问者，算法操作相当于访问者。

访问者模式的优点：

良好扩展性。扩展对元素的操作，只需要添加访问者。
满足单一职责原则。相关的操作封装为一个访问者，使得访问者职责单一。
解耦。数据结构自身和作用于它的操作解耦合。

访问者模式的缺点：

不易增加元素类。每增加一个元素类，访问者的接口和实现都要进行变化。
违背了依赖倒置原则。访问者依赖的是具体元素而不是抽象元素。
破坏封装。访问者可以获取被访问元素的细节。

二、访问者模式

2.1 结构图

客户端即Main主函数，对象结构中存放了被访问的元素集合以及遍历各个元素的方法，使得抽象访问者可以依次与具体元素对接，完成访问。

2.2 代码示例

场景描述：市长视察学校和企业。

//Visitor.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>using namespace std;class Visitor;// 抽象元素类-地点(被访问)
class Place 
{
public:// 构造函数Place(string name) : m_name(name) {}// 接受访问virtual void accept(Visitor* visitor) = 0;// 获取名字string getName() {return m_name;}private:string m_name;
};// 具体元素类-学校
class School : public Place 
{
public:// 构造函数School(string name) : Place(name) {}// 接受访问virtual void accept(Visitor* visitor);};// 具体元素类-企业
class Enterprise : public Place 
{
public:// 构造函数Enterprise(string name) : Place(name) {}// 接受访问virtual void accept(Visitor* visitor);};// 抽象访问者
class Visitor 
{
public:// 访问学校virtual void visitSchool(School* school) = 0;// 访问企业virtual void visitEnterprise(Enterprise* enterprise) = 0;};// 具体访问者-市长
class Mayor : public Visitor 
{
public:// 访问学校virtual void visitSchool(School* school) {cout << "市长参观了：" << school->getName() << endl;cout << "对老师和学生表达了诚挚的慰问。" << endl;}// 访问企业virtual void visitEnterprise(Enterprise* enterprise) {cout << "市长参观了：" << enterprise->getName() << endl;cout << "对企业的发展表示肯定。" << endl;}};// 访问行为类
class Visiting
{
public:// 添加被访问地点void add(Place* place) {places.push_back(place);}// 删除被访问地点void remove(Place* place) {places.erase(std::remove(places.begin(), places.end(), place), places.end());}// 进行访问void accept(Visitor* visitor) {for (auto place : places) {place->accept(visitor);}}private:std::vector<Place*> places;
};

//Visitor.cpp
/****************************************************/
#include "Visitor.h"// 接受访问
void School::accept(Visitor* visitor) {visitor->visitSchool(this);
}// 接受访问
void Enterprise::accept(Visitor* visitor) {visitor->visitEnterprise(this);
}

//main.cpp
/****************************************************/
#include <iostream>
#include <string>
#include "Visitor.h"using namespace std;int main() 
{Visiting *visiting = new Visiting();Place *school = new School("东华大学");Place *enterprise = new Enterprise("华为");Visitor *mayor = new Mayor();// 添加被访问对象cout << "首日，";visiting->add(school);visiting->add(enterprise);// 安排市长进行访问visiting->accept(mayor);// 次日行程，删除某个被访问对象后再次访问cout << "次日，";visiting->remove(school);visiting->accept(mayor);// 删除delete visiting;delete school;delete enterprise;delete mayor;visiting = nullptr;school = nullptr;enterprise = nullptr;mayor = nullptr;return 0;
}

程序结果如下。