设计模式---访问者模式(C++实现)

       在访问者模式（Visitor Pattern）中，我们使用了一个访问者类，它改变了元素类的执行算法。通过这种方式，元素的执行算法可以随着访问者改变而改变。这种类型的设计模式属于行为型模式。

       根据模式，元素对象已接受访问者对象，这样访问者对象就可以处理元素对象上的操作。

意图

主要将数据结构和数据操作分离。

解决问题

稳定的数据结构和易变的操作耦合问题

如何解决

在被访问的类里面加一个对外提供接待访问者的接口

优点

1. 符合单一职责原则 

2. 优秀的扩展性

3. 灵活性

缺点

1. 具体元素对访问者公布细节，违反了迪米特原则

2. 具体元素变更会更加困难

3.违反了依赖倒置原则，依赖了具体类，没有依赖抽象

使用场景

1. 一个对象结构包含很多类对象，它们有不同的接口，而你想对这些对象实施一些依赖于具体类的操作；

2. 需要对一个对象结构中的对象进行许多不同的并且不相关的操作，而你想避免让这些操作“污染”这些对象的类。Visitor使得你可以将相关的操作集中起来定义在一个类中；

3. 当该对象结构被很多应用共享时，用Visitor模式让每个应用仅包含需要用到的操作；

4. 定义对象结构的类很少改变，但经常需要在此结构上定义新的操作。改变对象结构类需要重定义对所有访问者的接口，这可能需要很大的代价。如果对象结构类经常改变，那么可能还是在这些类中定义这些操作较好。

注意事项

访问者可以对功能进行统一，可以做报表、UI、拦截器与过滤器。

UML类图



Visitor（访问者）：为该对象结构中ConcreteElement的每一个类声明一个Visit操作。该操作的名字和特征标识了发送Visit请求给该访问者的那个类。这使得访问者可以确定正被访问元素的具体的类。这样访问者就可以通过该元素的特定接口直接访问它。
ConcreteVisitor（具体访问者）：实现每个由Visitor声明的操作。每个操作实现本算法的一部分，而该算法片段乃是对应于结构中对象的类。ConcreteVisitor为该算法提供了上下文并存储它的局部状态。这一状态常常在遍历该结构的过程中累积结果。
Element（元素）：定义一个Accept操作，它以一个访问者为参数。
ConcreteElement（具体元素）：实现Accept操作，该操作以一个访问者为参数。
ObjectStructure（对象结构）：能够枚举它的元素，同时提供一个高层的接口以允许该访问者访问它的元素。

C++实现

//访问者模式

class ConcreteElementA;
class ConcreteElementB;

class Visitor
{
public:
virtual void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA* pCA) = 0;
virtual void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB* pCB) = 0;
};
class ConcreteVistor1 : public Visitor
{
public :
void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA* pCA);
void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB* pCB);
};
void ConcreteVistor1::VisitConcreteElementA(ConcreteElementA* pCA)
{
//根据传进来的PCA，可以对ConcreteElementA中的element进行操作
cout <<"ConcreteVistor1:: VisitConcreteElementA" << endl;
}
void ConcreteVistor1::VisitConcreteElementB(ConcreteElementB* pCB)
{
//根据传进来的PCB，可以对ConcreteElementB中的element进行操作
cout << "ConcreteVistor1::VisitConcreteElementB" << endl;
}

class ConcreteVistor2 : public Visitor
{
public :
void VisitConcreteElementA(ConcreteElementA* pCA);
void VisitConcreteElementB(ConcreteElementB* pCB);
};

void ConcreteVistor2::VisitConcreteElementA(ConcreteElementA* pCA)
{
//根据传进来的PCA，可以对ConcreteElementA中的element进行操作
cout << "ConcreteVistor2 :: VisitConcreteElementA" << endl;
}

void ConcreteVistor2::VisitConcreteElementB(ConcreteElementB* pCB)
{
//根据传进来的PCB，可以对ConcreteElementB中的element进行操作
cout << "ConcreteVistor2 :: VisitConcreteElementB" << endl;
}

//Element Object
class Element
{
public :
virtual void Accept(Visitor *pVisitor) = 0;
};

class ConcreteElementA : public Element
{
void Accept(Visitor *pVisitor)
{
pVisitor->VisitConcreteElementA(this);
}
};

class ConcreteElementB : public Element
{
public :
void Accept(Visitor *pVisitor)
{
pVisitor->VisitConcreteElementB(this);
}
};

class ObjectStructure
{
vector<Element *> element;
public :
void Attach(Element* pElement)//添加
{
element.push_back(pElement);
}
void Detach(Element* pElement)//删除
{
vector<Element*>::iterator it = find(element.begin(), element.end(), pElement);
if (it != element.end())
{
element.erase(it);
}
}
void Accept(Visitor* pVisitor)
{
//为每一个element设置visitor，进行对应的操作
for (vector<Element* >::const_iterator it = element.begin(); it != element.end(); ++it)
{
(*it)->Accept(pVisitor);
}
}
};

客户端：
int test_Visitor() //访问者模式
{
ObjectStructure* pObj = new ObjectStructure;

ConcreteElementA* pElementA = new ConcreteElementA;
ConcreteElementB* pElementB = new ConcreteElementB;

pObj->Attach(pElementA);
pObj->Attach(pElementB);

ConcreteVistor1* pVisitor1 = new ConcreteVistor1;
ConcreteVistor2* pVisitor2 = new ConcreteVistor2;

pObj->Accept(pVisitor1);
pObj->Accept(pVisitor2);

if (pVisitor1) delete pVisitor1;
if (pVisitor2) delete pVisitor2;
if (pElementA) delete pElementA;
if (pElementB) delete pElementB;
if (pObj) delete pObj;

system("pause");
return 0;
}

总结 

       访问者模式的思想如下：首先拥有一个由很多对象构成的对象结构，就是上面代码中的ObjectStructure，这些对象的类都拥有一个Accept方法用来接收访问者对象；问者是一个接口，它拥有一个Visit方法，这个方法对访问到的对象结构中不同类型的元素做出不同的操作；在对象结构的一次访问过程中，我们遍历整个对象结构，对每一个元素都实施Accept方法，在每一个元素的Accept方法中回调访问者的Visit方法，从而使访问者得以处理对象结构的每一个元素。我们就可以针对对象结构设计不同的访问者类来完成不同的操作。

设计模式中经常说的一句话是：发现变化并封装之。是否采用访问者模式，就要看“变化”是什么。访问者模式中，“变化”是具体访问者，其次是对象结构；但是，如果具体元素也会发生改变，就万万不能使用访问者模式，因为这样“牵一发而动全身”，后期的维护性就太差了。

-----其实，我现在理解的不好，希望从大家给点意见，毕竟我没真正遇到过。