操作复杂对象结构——访问者模式（三）

完整解决方案

Sunny 软件公司开发人员使用访问者模式对 OA 系统中员工数据汇总模块进行重构，使得系统可以很方便地增加新类型的访问者，更加符合“单一职责原则”和“开闭原则”，重构后的基本结构如图所示：

在图中，FADepartment 表示财务部，HRDepartment 表示人力资源部，它们充当具体访问者角色，其抽象父类 Department 充当抽象访问者角色；EmployeeList 充当对象结构，用于存储员工列表；FulltimeEmployee 表示正式员工，ParttimeEmployee 表示临时工，它们充当具体元素角色，其父接口 Employee 充当抽象元素角色。完整代码如下所示：

import java.util.*;

//员工类：抽象元素类
interface Employee
{
    public void accept(Department handler); //接受一个抽象访问者访问
}

//全职员工类：具体元素类
class FulltimeEmployee implements Employee
{
    private String name;
    private double weeklyWage;
    private int workTime;

    public FulltimeEmployee(String name,double weeklyWage,int workTime)
    {
        this.name = name;
        this.weeklyWage = weeklyWage;
        this.workTime = workTime;
    }   

    public void setName(String name) 
    {
        this.name = name; 
    }

    public void setWeeklyWage(double weeklyWage) 
    {
        this.weeklyWage = weeklyWage; 
    }

    public void setWorkTime(int workTime) 
    {
        this.workTime = workTime; 
    }

    public String getName() 
    {
        return (this.name); 
    }

    public double getWeeklyWage() 
    {
        return (this.weeklyWage); 
    }

    public int getWorkTime() 
    {
        return (this.workTime); 
    }

    public void accept(Department handler)
    {
        handler.visit(this); //调用访问者的访问方法
    }
}

//兼职员工类：具体元素类
class ParttimeEmployee implements Employee
{
    private String name;
    private double hourWage;
    private int workTime;

    public ParttimeEmployee(String name,double hourWage,int workTime)
    {
        this.name = name;
        this.hourWage = hourWage;
        this.workTime = workTime;
    }   

    public void setName(String name) 
    {
        this.name = name; 
    }

    public void setHourWage(double hourWage) 
    {
        this.hourWage = hourWage; 
    }

    public void setWorkTime(int workTime) 
    {
        this.workTime = workTime; 
    }

    public String getName() 
    {
        return (this.name); 
    }

    public double getHourWage() 
    {
        return (this.hourWage); 
    }

    public int getWorkTime() 
    {
        return (this.workTime); 
    }

    public void accept(Department handler)
    {
        handler.visit(this); //调用访问者的访问方法
    }
}

//部门类：抽象访问者类
abstract class Department
{
    //声明一组重载的访问方法，用于访问不同类型的具体元素
    public abstract void visit(FulltimeEmployee employee);
    public abstract void visit(ParttimeEmployee employee);  
}

//财务部类：具体访问者类
class FADepartment extends Department
{
    //实现财务部对全职员工的访问
    public void visit(FulltimeEmployee employee)
    {
        int workTime = employee.getWorkTime();
        double weekWage = employee.getWeeklyWage();
        if(workTime > 40)
        {
            weekWage = weekWage + (workTime - 40) * 100;
        }
        else if(workTime < 40)
        {
            weekWage = weekWage - (40 - workTime) * 80;
            if(weekWage < 0)
            {
                weekWage = 0;
            }
        }
        System.out.println("正式员工" + employee.getName() + "实际工资为：" + weekWage + "元。");           
    }

    //实现财务部对兼职员工的访问
    public void visit(ParttimeEmployee employee)
    {
        int workTime = employee.getWorkTime();
        double hourWage = employee.getHourWage();
        System.out.println("临时工" + employee.getName() + "实际工资为：" + workTime * hourWage + "元。");     
    }       
}

//人力资源部类：具体访问者类
class HRDepartment extends Department
{
    //实现人力资源部对全职员工的访问
    public void visit(FulltimeEmployee employee)
    {
        int workTime = employee.getWorkTime();
        System.out.println("正式员工" + employee.getName() + "实际工作时间为：" + workTime + "小时。");
        if(workTime > 40)
        {
            System.out.println("正式员工" + employee.getName() + "加班时间为：" + (workTime - 40) + "小时。");
        }
        else if(workTime < 40)
        {
            System.out.println("正式员工" + employee.getName() + "请假时间为：" + (40 - workTime) + "小时。");
        }                       
    }

    //实现人力资源部对兼职员工的访问
    public void visit(ParttimeEmployee employee)
    {
        int workTime = employee.getWorkTime();
        System.out.println("临时工" + employee.getName() + "实际工作时间为：" + workTime + "小时。");
    }       
}

//员工列表类：对象结构
class EmployeeList
{
    //定义一个集合用于存储员工对象
    private ArrayList<Employee> list = new ArrayList<Employee>();

    public void addEmployee(Employee employee)
    {
        list.add(employee);
    }

    //遍历访问员工集合中的每一个员工对象
    public void accept(Department handler)
    {
        for(Object obj : list)
        {
            ((Employee)obj).accept(handler);
        }
    }
}

为了提高系统的灵活性和可扩展性，我们将具体访问者类的类名存储在配置文件中，并通过工具类 XMLUtil 来读取配置文件并反射生成对象，XMLUtil 类的代码如下所示：

import javax.xml.parsers.*;
import org.w3c.dom.*;
import org.xml.sax.SAXException;
import java.io.*;
class XMLUtil
{
    //该方法用于从XML配置文件中提取具体类类名，并返回一个实例对象
    public static Object getBean()
    {
        try
        {
            //创建文档对象
            DocumentBuilderFactory dFactory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
            DocumentBuilder builder = dFactory.newDocumentBuilder();
            Document doc;                           
            doc = builder.parse(new File("config.xml")); 

            //获取包含类名的文本节点
            NodeList nl = doc.getElementsByTagName("className");
            Node classNode=nl.item(0).getFirstChild();
            String cName=classNode.getNodeValue();

            //通过类名生成实例对象并将其返回
            Class c=Class.forName(cName);
            Object obj=c.newInstance();
            return obj;
        }   
        catch(Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

配置文件config.xml中存储了具体访问者类的类名，代码如下所示：

<?xml version="1.0"?>
<config>
    <className>FADepartment</className>
</config>

编写如下客户端测试代码：

class Client
{
    public static void main(String args[])
    {
        EmployeeList list = new EmployeeList();
        Employee fte1,fte2,fte3,pte1,pte2;

        fte1 = new FulltimeEmployee("张无忌",3200.00,45);
        fte2 = new FulltimeEmployee("杨过",2000.00,40);
        fte3 = new FulltimeEmployee("段誉",2400.00,38);
        pte1 = new ParttimeEmployee("洪七公",80.00,20);
        pte2 = new ParttimeEmployee("郭靖",60.00,18);

        list.addEmployee(fte1);
        list.addEmployee(fte2);
        list.addEmployee(fte3);
        list.addEmployee(pte1);
        list.addEmployee(pte2);

        Department dep;
        dep = (Department)XMLUtil.getBean();
        list.accept(dep);
    }
}

编译并运行程序，输出结果如下：

正式员工张无忌实际工资为：3700.0元。
正式员工杨过实际工资为：2000.0元。
正式员工段誉实际工资为：2240.0元。
临时工洪七公实际工资为：1600.0元。
临时工郭靖实际工资为：1080.0元。

如果需要更换具体访问者类，无须修改源代码，只需修改配置文件，例如将访问者类由财务部改为人力资源部，只需将存储在配置文件中的具体访问者类 FADepartment 改为 HRDepartment，如下代码所示：

<?xml version="1.0"?>
<config>
    <className>HRDepartment</className>
</config>

重新运行客户端程序，输出结果如下：

正式员工张无忌实际工作时间为：45小时。
正式员工张无忌加班时间为：5小时。
正式员工杨过实际工作时间为：40小时。
正式员工段誉实际工作时间为：38小时。
正式员工段誉请假时间为：2小时。
临时工洪七公实际工作时间为：20小时。
临时工郭靖实际工作时间为：18小时。

如果要在系统中增加一种新的访问者，无须修改源代码，只要增加一个新的具体访问者类即可，在该具体访问者中封装了新的操作元素对象的方法。从增加新的访问者的角度来看，访问者模式符合“开闭原则”。

如果要在系统中增加一种新的具体元素，例如增加一种新的员工类型为“退休人员”，由于原有系统并未提供相应的访问接口（在抽象访问者中没有声明任何访问“退休人员”的方法），因此必须对原有系统进行修改，在原有的抽象访问者类和具体访问者类中增加相应的访问方法。从增加新的元素的角度来看，访问者模式违背了“开闭原则”。

综上所述，访问者模式与抽象工厂模式类似，对“开闭原则”的支持具有倾斜性，可以很方便地添加新的访问者，但是添加新的元素较为麻烦。