概述

访问者模式是一种行为设计模式，它表示一个作用于某对象结构中的各个元素的操作。它使你可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。这种模式适用于数据结构相对稳定，但其操作或算法需要经常变化的情况。

在访问者模式中，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，增加新的操作变得容易，因为这不需要修改现有的元素类。

角色

Visitor（访问者）：定义了访问元素对象的接口，每个访问操作对应一个具体元素类。
Element（元素）：定义了一个接受访问者对象的接口。通常是一个抽象类或接口，声明一个accept方法来接受访问者。
ConcreteElement（具体元素）：实现了Element接口，提供接受访问者的方法的具体实现。通常会有多个具体元素类，每个类都实现了accept方法，并在其中调用访问者的相应操作。
ObjectStructure（对象结构）：维护元素对象的集合，可以提供高层的接口让访问者访问这些元素。

适用场景

当一个对象结构中包含很多类，而它们都有接受某一类操作的需求，但是你又不想让这些类暴露太多的细节，也不希望让它们与该操作发生紧耦合时。
需要对对象结构中的对象进行很多不同的并且不相关的操作，而需要避免让这些操作“污染”这些对象的类时。
当动态给一个对象结构添加新的操作比改变对象结构类更简单时。

优点

扩展性好：可以在不修改元素类的情况下为对象结构添加新的操作。
分离算法和数据结构：访问者模式将数据结构与数据操作分离，使得两者可以独立变化。
集中相关操作：将相关的操作封装到一个访问者中，使得代码更加清晰和易于管理。

缺点

违反了单一职责原则：访问者需要了解多种元素类，这可能会导致访问者类变得庞大且难以维护。
对象结构变化困难：如果对象结构发生变化（如新增元素类型），需要修改所有访问者类以适应这一变化。
不符合开闭原则：增加新的元素类型需要修改访问者接口和所有具体访问者的类，违背了对扩展开放，对修改关闭的原则。

示例代码

Element接口

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

ConcreteElementA和ConcreteElementB

public class ConcreteElementA implements Element {
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    // 其他操作...
}

public class ConcreteElementB implements Element {
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }
    // 其他操作...
}

Visitor接口及ConcreteVisitor

public interface Visitor {
    void visit(ConcreteElementA element);
    void visit(ConcreteElementB element);
}

public class ConcreteVisitor implements Visitor {
    public void visit(ConcreteElementA element) {
        System.out.println("Visiting ConcreteElementA...");
    }

    public void visit(ConcreteElementB element) {
        System.out.println("Visiting ConcreteElementB...");
    }
}

ObjectStructure

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ObjectStructure {
    private List<Element> elements = new ArrayList<>();

    public void attach(Element element) {
        elements.add(element);
    }

    public void detach(Element element) {
        elements.remove(element);
    }

    public void accept(Visitor visitor) {
        for (Element element : elements) {
            element.accept(visitor);
        }
    }
}

总结

访问者模式通过将操作的实现与被操作的对象解耦，提供了灵活的方式来扩展对象的功能。然而，是否选择使用访问者模式需权衡其优缺点以及实际的应用场景。在数据结构稳定、操作多变的场景下，访问者模式能展现出其强大的灵活性和扩展性。

目录CONTENT

访问者模式（Visitor Pattern）

概述

角色