Java存取者模式實現優雅的物件結構處理

2023-09-05 18:00:31

介紹

Java存取者模式(Visitor Pattern)是一種行為型設計模式,它允許將演演算法與其所操作的物件分離.該模式定義了一個存取者物件,它可以存取不同型別的物件並執行一些操作,同時也能讓你在不修改現有程式碼的情況下,新增新的操作.

再存取者模式中,有兩個重要的角色:存取者和元素. 元素是一個物件結構的組成部分.存取者是一個表示要執行的操作的物件.存取者可以通過元素的接受方法來存取元素.

Java存取者模式通常涉及以下5種角色:

抽象存取者(Visitor):定義了可以存取每個元素的存取方法.
具體存取者(Concrete Visitor):實現了抽象存取者定義的存取方法,包含針對不同元素的具體操作.
抽象元素(Element):定義了一個接受存取者物件的方法,使存取者可以存取自己.
具體元素(Concrete Element):實現了抽象元素定義的接受存取者方法,使存取者能夠存取自己.
物件結構(Object Structure):包含元素的集合,可以提供迭代器遍歷元素,並且可以接受存取者的存取.

實現

動物園中有不同種類的動物,包括狗,貓和鳥.存取者模式可以用於統計不同型別的動物的個數,以及不同型別的動物的屬性資訊.

抽象元素

public interface Animal {
    void accept(Visitor visitor);
}

具體元素

@Data
public class Bird implements Animal{
    private String name;
    private String habitat;
    public Bird(String name, String habitat) {
        this.name = name;
        this.habitat = habitat;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}
@Data
public class Cat implements Animal{
    private String sound;
    private int age;
    public Cat(String sound, int age) {
        this.sound = sound;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}
@Data
public class Dog implements Animal{
    private String color;
    private int size;
    public Dog(String color, int size) {
        this.color = color;
        this.size = size;
    }
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visitor(this);
    }
}

抽象存取者

public interface Visitor {
    void visitor(Dog dog);
    void visitor(Cat cat);
    void visitor(Bird bird);
}

具體存取者

public class AnimalCountVisitor implements Visitor{
    private int dogCount;
    private int birdCount;
    private int catCount;
    @Override
    public void visitor(Dog dog) {
        dogCount++;
    }
    @Override
    public void visitor(Cat cat) {
        catCount++;
    }
    @Override
    public void visitor(Bird bird) {
        birdCount++;
    }
    public void printCount(){
        System.out.println("狗的個數:"+dogCount);
        System.out.println("貓的個數:"+catCount);
        System.out.println("鳥的個數:"+birdCount);
    }
}
public class AnimalFeatureVisitor implements Visitor {
    private List<String> features;
    public AnimalFeatureVisitor() {
        features = new ArrayList<>();
    }
    @Override
    public void visitor(Dog dog) {
        features.add("Dog:color=" + dog.getColor() + ",size=" + dog.getSize());
    }
    @Override
    public void visitor(Cat cat) {
        features.add("Car:sound=" + cat.getSound() + ",age=" + cat.getAge());
    }
    @Override
    public void visitor(Bird bird) {
        features.add("Bird:name=" + bird.getName() + ",habitat=" + bird.getHabitat());
    }
    public void printFeatures(){
        features.forEach(System.out::println);
    }
}

測試

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        List<Animal> animals = new ArrayList<>();
        animals.add(new Dog("褐色", 50));
        animals.add(new Dog("白色", 45));
        animals.add(new Cat("喵喵叫", 2));
        animals.add(new Cat("嗚嗚聲", 3));
        animals.add(new Bird("鸚鵡", "森林"));
        animals.add(new Bird("麻雀", "田野"));
        AnimalCountVisitor animalCountVisitor = new AnimalCountVisitor();
        AnimalFeatureVisitor animalFeatureVisitor = new AnimalFeatureVisitor();
        animals.forEach(animal -> {
            animal.accept(animalCountVisitor);
            animal.accept(animalFeatureVisitor);
        });
        animalCountVisitor.printCount();
        animalFeatureVisitor.printFeatures();
    }
}