行为模式11.访问者模式

行为型模式

模板方法模式（Template Method Pattern）
命令模式（Command Pattern）
迭代器模式（Iterator Pattern）
观察者模式（Observer Pattern）
中介者模式（Mediator Pattern）
备忘录模式（Memento Pattern）
解释器模式（Interpreter Pattern）
状态模式（State Pattern）
策略模式（Strategy Pattern）
职责链模式（Chain of Responsibility Pattern）
访问者模式（Visitor Pattern）

访问者模式（Visitor Pattern）是一种行为型设计模式，它允许你在不改变元素类的前提下，定义作用于这些元素的操作。它通过将操作封装到访问者对象中，使得可以在不修改元素对象的情况下，增加新的操作。

访问者模式的主要组成部分：

元素接口（Element）：定义接受访问者的方法。
具体元素（ConcreteElement）：实现元素接口，并实现接受访问者的方法。
访问者接口（Visitor）：定义对每个具体元素的访问方法。
具体访问者（ConcreteVisitor）：实现访问者接口，对每个具体元素进行操作。
对象结构（ObjectStructure）：管理元素对象的集合，它可以通过接受访问者来触发访问操作。

访问者模式的优点：

增加新操作：可以在不改变元素类的情况下，增加新的操作。每增加一个新的操作，就只需要添加一个新的访问者。
解耦操作和数据结构：访问者模式将操作从数据结构中提取出来，操作逻辑集中在访问者中，元素类仅负责存储数据和提供访问接口。

访问者模式的缺点：

增加了系统的复杂度：需要定义多个访问者类和元素类，代码结构可能变得更加复杂。
不易于修改元素类：如果元素类频繁修改，可能会导致访问者类的修改也变得复杂。

示例：访问者模式的 Java 实现

1. 定义元素接口（Element）

interface Element {
    void accept(Visitor visitor);
}

2. 定义具体元素（ConcreteElement）

class ConcreteElementA implements Element {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    public void operationA() {
        System.out.println("具体元素A的操作A");
    }
}

class ConcreteElementB implements Element {
    @Override
    public void accept(Visitor visitor) {
        visitor.visit(this);
    }

    public void operationB() {
        System.out.println("具体元素B的操作B");
    }
}

3. 定义访问者接口（Visitor）

interface Visitor {
    void visit(ConcreteElementA elementA);
    void visit(ConcreteElementB elementB);
}

4. 定义具体访问者（ConcreteVisitor）

class ConcreteVisitor implements Visitor {
    @Override
    public void visit(ConcreteElementA elementA) {
        System.out.println("具体访问者正在访问具体元素A");
        elementA.operationA();
    }

    @Override
    public void visit(ConcreteElementB elementB) {
        System.out.println("具体访问者正在访问具体元素B");
        elementB.operationB();
    }
}

5. 定义对象结构（ObjectStructure）

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

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

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

6. 客户端代码（Client）

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建元素对象
        Element elementA = new ConcreteElementA();
        Element elementB = new ConcreteElementB();

        // 创建对象结构，并将元素添加到结构中
        ObjectStructure objectStructure = new ObjectStructure();
        objectStructure.addElement(elementA);
        objectStructure.addElement(elementB);

        // 创建访问者
        Visitor visitor = new ConcreteVisitor();

        // 让对象结构接受访问者
        objectStructure.accept(visitor);
    }
}

8. 总结

元素类（ConcreteElementA、ConcreteElementB）：实现了 Element 接口，表示可以被访问的元素，且定义了具体的操作方法。
访问者接口（Visitor）：定义了访问每个元素的方法。
具体访问者（ConcreteVisitor）：实现了对每个具体元素的操作。
对象结构（ObjectStructure）：包含了多个元素对象，负责将访问者传递给每个元素对象。

访问者模式的关键思想是将数据结构和操作分离，使得在不修改数据结构的情况下可以增加新的操作，适用于那些数据结构经常变化，但操作比较固定的场景。