访问者（Visitor）模式
一、 访问者（Visitor）模式
访问者模式的目的是封装一些施加于某种数据结构元素之上的操作。一旦这些操作需要修改的话，接受这个操作的数
据结构则可以保持不变。
问题提出
System.Collection命名空间下提供了大量集合操作对象。但大多数情况下处理的都是同类对象的聚集。换言之，在
聚集上采取的操作都是一些针对同类型对象的同类操作。但是如果针对一个保存有不同类型对象的聚集采取某种操作
该怎么办呢？
粗看上去，这似乎不是什么难题。可是如果需要针对一个包含不同类型元素的聚集采取某种操作，而操作的细节根据
元素的类型不同而有所不同时，就会出现必须对元素类型做类型判断的条件转移语句。这个时候，使用访问者模式就
是一个值得考虑的解决方案。
访问者模式
访问者模式适用于数据结构相对稳定的系统，它把数据结构和作用于结构上的操作之间的耦合解脱开，使得操作集合
可以相对自由地演化。数据结构的每一个节点都可以接受一个访问者的调用，此节点向访问者对象传入节点对象，而
访问者对象则反过来执行节点对象的操作。这样的过程叫做"双重分派"。节点调用访问者，将它自己传入，访问者则
将某算法针对此节点执行。双重分派意味着施加于节点之上的操作是基于访问者和节点本身的数据类型，而不仅仅是
其中的一者。访问者模式涉及到抽象访问者角色、具体访问者角色、抽象节点角色、具体节点角色、结构对象角色以
及客户端角色。
以下是访问者模式的组成结构：
1) 访问者角色（Visitor） ：为该对象结构中具体元素角色声明一个访问操作接口。该操作
接口的名字和参数标识了发送访问请求给具体访问者的具体元素角色。这样访问者就可
以通过该元素角色的特定接口直接访问它。
2) 具体访问者角色（Concrete Visitor）：实现每个由访问者角色（Visitor）声明的操作。
3) 元素角色（Element）：定义一个 Accept 操作，它以一个访问者为参数。
4) 具体元素角色（Concrete Element）：实现由元素角色提供的 Accept 操作。
5) 对象结构角色（Object Structure）：这是使用访问者模式必备的角色。它要具备以下特
征：能枚举它的元素；可以提供一个高层的接口以允许该访问者访问它的元素；可以是
一个复合（组合模式）或是一个集合，如一个列表或一个无序集合。
二、 访问者模式的结构
如下图所示，这个静态图显示了有两个具体访问者和两个具体节点的访问者模式的设计，必须指出的是，具体访问者
的数目与具体节点的数目没有任何关系，虽然在这个示意性的系统里面两者的数目都是两个。
三、 一个实际应用Visitor 模式的例子
代码
abstract class Person
{
public abstract void Accept(State visitor);
}
class Man:Person
{
public override void Accept(State visitor)
{
visitor.GetManConclusion(this);
}
}
class Woman:Person
{
public override void Accept(State visitor)
{
visitor.GetWomanConclusion(this);
}
}
abstract class State
{
public abstract void GetManConclusion(Man concreteElementA);
public abstract void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB);
}
class Success:State
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0} {1}时，背后多半有一个伟大的女人",concreteElementA.GetType().Name,this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0} {1}时，背后大多有一个不成功的男人", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
class Marriage:State
{
public override void GetManConclusion(Man concreteElementA)
{
Console.WriteLine("{0} {1}时，感慨道：恋爱游戏终结时，‘有妻徒刑’遥无期", concreteElementA.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
public override void GetWomanConclusion(Woman concreteElementB)
{
Console.WriteLine("{0} {1}时，欣慰曰：爱情长跑路慢慢，婚姻保险保平安", concreteElementB.GetType().Name, this.GetType().Name);
}
}
class ObjectStructure
{
private IList<Person> elements=new List<Person>();
public void Attach(Person element)
{
elements.Add(element);
}
public void Detach(Person element)
{
elements.Remove(element);
}
public void Display(State visitor)
{
foreach (Person e in elements)
{
e.Accept(visitor);
}
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
ObjectStructure o = new ObjectStructure();
o.Attach(new Man());
o.Attach(new Woman());
Success v1 = new Success();
o.Display(v1);
Marriage v2 = new Marriage();
o.Display(v2);
}
}
四、 在什么情况下应当使用访问者模式
有意思的是，在很多情况下不使用设计模式反而会得到一个较好的设计。换言之，每一个设计模式都有其不应当使用
的情况。访问者模式也有其不应当使用的情况，让我们先看一看访问者模式不应当在什么情况下使用。
倾斜的可扩展性
访问者模式仅应当在被访问的类结构非常稳定的情况下使用。换言之，系统很少出现需要加入新节点的情况。如果出
现需要加入新节点的情况，那么就必须在每一个访问对象里加入一个对应于这个新节点的访问操作，而这是对一个系
统的大规模修改，因而是违背"开一闭"原则的。访问者模式允许在节点中加入新的方法，相应的仅仅需要在一个新的
访问者类中加入此方法，而不需要在每一个访问者类中都加入此方法。显然，访问者模式提供了倾斜的可扩展性设计：
方法集合的可扩展性和类集合的不可扩展性。换言之，如果系统的数据结构是频繁变化的，则不适合使用访问者模式。
"开一闭"原则和对变化的封装
面向对象的设计原则中最重要的便是所谓的"开一闭"原则。一个软件系统的设计应当尽量做到对扩展开放，对修改关
闭。达到这个原则的途径就是遵循"对变化的封装"的原则。这个原则讲的是在进行软件系统的设计时，应当设法找出
一个软件系统中会变化的部分，将之封装起来。很多系统可以按照算法和数据结构分开，也就是说一些对象含有算法，
而另一些对象含有数据，接受算法的操作。如果这样的系统有比较稳定的数据结构，又有易于变化的算法的话，使用
访问者模式就是比较合适的，因为访问者模式使得算法操作的增加变得容易。
反过来，如果这样一个系统的数据结构对象易于变化，经常要有新的数据对象增加进来的话，就不适合使用访问者模
式。因为在访问者模式中增加新的节点很困难，要涉及到在抽象访问者和所有的具体访问者中增加新的方法。
六、 使用访问者模式的优点和缺点
访问者模式有如下的优点：
1. 访问者模式使得增加新的操作变得很容易。如果一些操作依赖于一个复杂的结构对象的话，那么一般而言，增加新
的操作会很复杂。而使用访问者模式，增加新的操作就意味着增加一个新的访问者类，因此，变得很容易。
2. 访问者模式将有关的行为集中到一个访问者对象中，而不是分散到一个个的节点类中。
3. 访问者模式可以跨过几个类的等级结构访问属于不同的等级结构的成员类。迭代子只能访问属于同一个类型等级结
构的成员对象，而不能访问属于不同等级结构的对象。访问者模式可以做到这一点。
4. 积累状态。每一个单独的访问者对象都集中了相关的行为，从而也就可以在访问的过程中将执行操作的状态积累在
自己内部，而不是分散到很多的节点对象中。这是有益于系统维护的优点。
